电力调度自动化系统可靠性评估

摘要

随着电力系统的发展和全国大电网的互联，对二次系统的可靠性要求将越来越高。因此，对电力二次系统可靠性进行系统、定量的研究分析具有重要的理论意义和应用价值。电网调度自动化系统是由调度主站、远方厂站自动化系统以及连接主站和厂站的数据通信网络所组成的复杂系统。本文主要对组成调度系统的二次设备以及电网调度自动化系统的可靠性进行定量分析和评估。

根据调度系统设备的特点，建立电力二次设备的软、硬件可靠性模型和综合模型，定量评估各设备的可靠性指标。利用该方法对微机保护装置的可靠性进行估计，根据保护装置模块化的结构特点，建立保护装置的结构可靠性模型，得到保护装置及相应模块的可靠性指标：误动失效率、拒动失效率和总失效率。利用可靠性理论，定量评估单套保护配置和双套保护配置下模块冗余对保护系统动作可靠性的影响，计算得出各种冗余方式下保护系统的可靠性指标：拒动概率和误动概率。

电网调度自动化系统的可靠性不仅与各单元设备的可靠性密切相关，而且与单元之间的相互联系和配合有关。在评价各设备和子系统对调度的等效可靠性指标基础上，利用故障树分析法分别定量评估调度自动化系统的可靠性。

ABSTRACT

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目录

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 电力系统可靠性研究历史 2

1.3 电力二次系统可靠性研究现状 3

1.3.1 继电保护可靠性研究 3

1.3.2 调度自动化系统可靠性研究 4

2 电力系统可靠性评估基础 5

2.1电力系统可靠性的基本概念 5

2.2 电力系统可靠性基本指标 6

2.2.1 可靠度和不可靠度 6

2.2.2 失效率 7

2.2.3 平均寿命 7

2.2.4 修复率 8

2.2.5 平均修复时间 8

2.2.6 可用度和不可用度 9

2.3典型的可靠性模型 10

2.3.1 串联系统模型 10

2.3.2 并联系统模型 10

2.3.3 表决系统模型 11

2.4 可靠性故障树分析法 12

2.4.1 故障树分析法简介 12

2.4.2 故障树分析法原理 12

2.5 小结 16

3 电力系统二次设备可靠性评估 17

3.1 电子设备的可靠性模型 17

3.1.1 电子设备硬件可靠性评估 17

3.1.2 电子设备软件可靠性模型 21

3.1.3 电子设备软硬件综合可靠性模型 28

3.2 微机保护装置的可靠性评估 30

3.2.1 微机保护装置的模块体系结构 31

3.2.2 微机保护装置的失效率 32

3.3 冗余对保护可靠性的影响分析和计算 34

3.3.1 单保护配置中的模块冗余及其可靠性评估 36

3.3.2 双保护配置中的模块冗余及其可靠性评估 40

3.3.3 保护系统可靠性算例 44

3.4 小结 47

4 电网调度自动化系统可靠性定量计算 48

4.1 电网调度自动化系统结构 48

4.1.1调度自动化系统概述 48

4.1.2调度自动化系统结构 49

4.2 电网调度自动化系统设备等效可靠性指标计算 50

4.3 电网调度自动化系统故障树模型的建立 51

4.4 电网调度自动化系统可靠性分析计算 52

4.4.1 调度自动化系统故障树定性分析 52

4.4.2 调度自动化系统可靠性定量计算 53

4.4 小结 53

5 结论 54