[发明专利]地铁牵引供电系统可靠性评估方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种地铁牵引供电系统可靠性评估方法、装置、设备和介质，该方法包括步骤：建立地铁牵引供电系统的故障树模型；计算地铁牵引供电设备故障的分布参数；基于所述故障树模型和所述分布参数，采用序贯蒙特卡洛方法模拟牵引供电设备及系统状态转移过程，计算得到故障间隔时间、修复时间、修复次数和故障次数；根据所述故障间隔时间、所述修复时间、所述修复次数和所述故障次数计算地铁牵引供电系统的可靠性指标。本发明通过建立故障树模型，采用序贯蒙特卡洛方法模拟服从不同故障分布类型的设备运行状态，适用性强，还可以计算系统故障平均修复时间及系统故障平均间隔时间可靠性评估时间指标，获取的可靠性信息更加丰富适用。

技术领域

本发明属于地铁牵引供电系统评估技术领域，具体涉及一种地铁牵引供电系统可靠性评估方法、装置、设备和介质。

背景技术

地铁牵引供电系统作为地铁的“心脏”与“血管”，主要负责向列车提供源源不断的动力，牵引供电系统安全可靠运营是地铁安全稳定运行的保障。若地铁牵引供电系统不能可靠运行，则会造成不可估量的经济损失及恶劣的社会影响，严重时甚至还会危及到乘务人员及乘客的生命安全。

现有技术中存在通过分析牵引供电系统设备可靠性和系统拓扑结构，运用概率论和数理统计等数学方法，对牵引供电系统的可靠性规律进行定性和定量分析评估，如申请号分别为CN201810693308.7、CN201910438407.5、CN201610329344.6的三项中国专利分别提出了城市轨道交通牵引供电系统、电气化铁路牵引供电系统、高速铁路牵引供电系统的可靠性评估方法。但是由于系统内各牵引供电设备的故障率对于可靠性评估结果有直接影响，目前可靠性评估方法没有考虑设备故障率在其全寿命运行周期中不断变化的影响，导致建模不精确。

传统可靠性评估方法多采用解析法(如故障枚举法、最小割集法等)求解系统可靠性指标，物理概念清晰，计算精度高，但随着系统规模的增大和系统内设备数目的增多，系统状态数目呈指数规律增长，计算量急剧增大，且计算的可靠性指标较为单一，难以适用大规模复杂系统可靠性的评估。地铁建设投运周期较短，牵引供电设备故障或停运的统计样本较少，对牵引供电系统进行量化评估需大量统计数据，设备故障数据获取较难。如何充分挖掘牵引供电设备的历史故障数据信息，在小样本条件下对地铁牵引供电系统可靠性精确建模，一直是牵引供电系统可靠性评估过程中的热点问题与瓶颈所在。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种地铁牵引供电系统可靠性评估方法、装置、设备和介质，其能实现通过获取丰富的可靠性指标对地铁牵引供电系统进行可靠性量化评估。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种地铁牵引供电系统可靠性评估方法，包括步骤：

建立地铁牵引供电系统的故障树模型；

计算地铁牵引供电设备故障的分布参数；

基于所述故障树模型和所述分布参数，采用序贯蒙特卡洛方法模拟牵引供电设备及系统状态转移过程，计算得到故障间隔时间、修复时间、修复次数和故障次数；

根据所述故障间隔时间、所述修复时间、所述修复次数和所述故障次数计算地铁牵引供电系统的可靠性指标。

作为本发明的进一步改进，所述建立地铁牵引供电系统的故障树模型的步骤，包括步骤：

确定地铁牵引供电系统的故障树的顶事件，基于地铁牵引供电系统架构，根据地铁牵引供电系统拓扑结构与运行方式，获取所有导致所述障树的顶事件发生的直接原因作为故障树的中间事件，自上而下逐级寻找导致所述故障树的中间事件发生故障的直接原因，直至推导到所述故障树的底事件为止；

根据所述故障树的底事件与所述故障树的中间事件的逻辑关系，确定所述故障树模型的逻辑门，按照所述故障树的顶事件、所述逻辑门、所述故障树的中间事件、所述逻辑门、所述故障树的底事件的顺序建立所述故障树模型。