[发明专利]一种继电保护装置元器件冗余数量确定方法

权利要求书

1.一种继电保护装置元器件冗余数量确定方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、首先从不同的冗余方式中选取适合的冗余方式；

步骤2、根据各元器件可靠性，求出各元器件在不同冗余方式下的失效率；

步骤3、根据继电保护装置的串联可靠性模型，求取元器件组合后的继电保护装置的失效率，选取不满足可靠性要求情况下最高成本的一种冗余方式；

步骤4、按照元器件成本由低到高的顺序，元器件数量逐个递增，直至满足继电保护可靠性要求，并以此来确定满足继电保护装置可靠性要求且最小成本的各元器件冗余数量。

2.根据权利要求1所述继电保护装置元器件冗余数量确定方法，其特征在于，在所述步骤1中，所选取的适合的冗余方式的具体过程为：

N取一冗余方式指N个模块各自独立并且输出逻辑相或，只要有1个模块动作，则模块就会动作出口的冗余方式；采用N个模块“或”冗余时，只有当N个模块都故障失效时，整个模块才会故障失效；

假设同一类型的元器件具有相同的失效率λ，则二取一冗余方式下的失效率表达式为：

三取一冗余方式下的失效率表达式为：

N取一冗余方式下的失效率表达式为：

故选取的适合的冗余方式有二取一、三取一、四取一、五取一、……、N取一等。

3.根据权利要求1所述继电保护装置元器件冗余数量确定方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述求出各元器件在不同冗余方式下的失效率的过程具体为：

首先根据不同元器件可靠性得到各元器件的失效率，进一步，基于所得到的不同冗余方式的失效率表达式，将不同元器件失效率代入，得到各元器件在不同冗余方式下的失效率。

4.根据权利要求1所述继电保护装置元器件冗余数量确定方法，其特征在于，在所述步骤3中，所述求取元器件组合后的继电保护装置的失效率，选取不满足可靠性要求情况下最高成本的一种冗余方式的过程具体为：

根据继电保护装置串联可靠性模型原理，将各元器件分别采用同一种冗余方式组合，求取继电保护装置在不同冗余方式下的失效率，则：

其中，b=2,3,4…,b为各元器件个数，为各元器件在不同冗余方式下的失效率；

进一步，设定一个继电保护装置可靠性最低要求，即继电保护装置允许的最大失效率λ₀；

最后，在不满足继电保护装置可靠性要求的组合中，即λ＞λ₀，选取成本最高的一个组合方式，即各元器件个数均为b₀，则：

其中，b=2,3,4…,b为各元器件个数，c_k为各元器件成本。

5.根据权利要求1所述继电保护装置元器件冗余数量确定方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述按元器件成本由低到高的顺序，元器件数量逐个递增，直至满足继电保护可靠性要求，并以此来确定满足继电保护装置可靠性要求且最小成本的各元器件冗余数量的过程具体为：

根据各元器件成本，由低到高顺序为a₁＜a₂＜a₃＜a₄＜a₅＜a₆；

首先增加1个a₁元器件，则a₁元器件个数为b₀+1，其余元器件个数为b₀，求取继电保护装置失效率：

若，则满足继电保护可靠性要求；

若，则不满足继电保护可靠性要求，继续增加1个a₂元器件；

以此类推，按成本由低到高顺序逐个增加元器件数量，直至满足继电保护可靠性要求，并以此来确定满足继电保护装置可靠性要求且最小成本的各元器件冗余数量。