電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，包括以下步驟：A、將電力二次系統(tǒng)劃分為通信子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、保護(hù)子系統(tǒng)和站控層子系統(tǒng)；B、將各個子系統(tǒng)中所涉及到的各臺設(shè)備或裝置，抽象概括為構(gòu)成各個子系統(tǒng)的不同元件；C、分別采集各個子系統(tǒng)中各個元件的平均無故障時間和平均修復(fù)時間，進(jìn)而得到各元件的兩次故障之間的平均時間；D、得到各個元件的可用度；E、得到各子系統(tǒng)的可用性框圖；F、得到各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度；G、提高各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有提高電力二次系統(tǒng)的可靠性、提高了供電質(zhì)量等優(yōu)點。
【專利說明】電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力信息自動化領(lǐng)域，尤其是涉及一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估 信息處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 變電運行是電力系統(tǒng)運行中最重要的一個樞紐環(huán)節(jié)，變電站的電壓等級是由其所 在電網(wǎng)電壓等級所決定，不同電壓等級的變電站所維系供電區(qū)域的安全性也不同。電壓等 級越高，變電站的供電區(qū)域就越大，它所需要的安全可靠性也就越高，而變電站內(nèi)二次系統(tǒng) 的保護(hù)配置對變電站的安全運行起著至關(guān)重要的作用。
[0003] 電力系統(tǒng)的可靠性管理是電力系統(tǒng)安全運行的重要保證。電力二次系統(tǒng)的可靠性 與一次系統(tǒng)的可靠性同等重要，二次系統(tǒng)數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程使整個電力系統(tǒng) 變成了一個有機整體，電力系統(tǒng)的可靠性管理必須包括二次系統(tǒng)才能最終保證系統(tǒng)的安全 穩(wěn)定運行。
[0004] 目前，電力系統(tǒng)的可靠性管理大部分還是針對一次系統(tǒng)展開的，針對二次系統(tǒng)的 可靠性管理還很不完善，特別是智能型變電站的二次系統(tǒng)可靠性管理還沒有開展。
[0005] 目前，迫切需要開展對智能型變電站二次系統(tǒng)的可靠性分析和風(fēng)險管理工作，為 智能化變電站的大規(guī)模實施提供有效的技術(shù)支持。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種電力二次系統(tǒng) 可靠性評估信息處理方法，其將電力二次系統(tǒng)劃分為通信、控制、保護(hù)和站控層等子系統(tǒng)， 借助設(shè)備的平均無故障時間和平均修復(fù)時間參數(shù)，利用可用性框圖，得到整個變電站的可 靠性參數(shù)，從而找出電力二次系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高電力二次系統(tǒng)的可靠性，最終達(dá)到 提高供電質(zhì)量的目的。
[0007] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0008] -種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0009] A、根據(jù)設(shè)備的功能或用途，將電力二次系統(tǒng)劃分為通信子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、保護(hù) 子系統(tǒng)和站控層子系統(tǒng)；
[0010] B、將各個子系統(tǒng)中所涉及到的各臺設(shè)備或裝置，抽象概括為構(gòu)成各個子系統(tǒng)的不 同元件；
[0011] C、分別采集各個子系統(tǒng)中各個元件的平均無故障時間和平均修復(fù)時間，進(jìn)而得到 各元件的兩次故障之間的平均時間；
[0012] D、通過平均無故障時間、平均修復(fù)時間和兩次故障之間的平均時間，得到各個元 件的可用度；
[0013] E、根據(jù)各個元件之間的串聯(lián)或并聯(lián)關(guān)系，確定各個子系統(tǒng)的連接鏈路結(jié)構(gòu)，得到 各子系統(tǒng)的可用性框圖；
[0014] F、根據(jù)各個子系統(tǒng)的可用性框圖和各個元件的可用度，得到各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可 用度；
[0015] G、提高各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度；
[0016] H、在各個子系統(tǒng)中，依據(jù)各元件可用度由低到高進(jìn)行排序，確定可用度低的元件， 在計劃檢修或進(jìn)行電網(wǎng)改造的過程中，優(yōu)先安排計劃，對可用度低的元件進(jìn)行計劃檢修、更 換或改造，提高輸電線路二次回路的可靠性。
[0017] 對于電力二次系統(tǒng)，引入可靠性模型的概念，將各個設(shè)備的平均無故障時間、平均 修復(fù)時間和兩次故障之間的平均時間進(jìn)行采集和分析，采用鏈路可靠度算法，利用可用性 框圖，進(jìn)行定量評估，將系統(tǒng)故障的各種可能因素聯(lián)系起來，計算出整個變電站的可靠性參 數(shù)，根據(jù)構(gòu)成電力二次系統(tǒng)之各個設(shè)備或裝置的平均無故障時間、平均修復(fù)時間或兩次故 障之間的平均時間的發(fā)展趨勢，判斷設(shè)備可以保證正常運行的時間或發(fā)展趨勢。
[0018] 所述的平均無故障時間MTTF為元件出現(xiàn)第一次故障的平均期望時間，所述的平 均修復(fù)時間MTTR為故障元件得到修復(fù)所用的平均時間，各元件的兩次故障之間的平均時 間MTBF通過公式（1)計算得到：
[0019] MTBF = MTTF+MTTR (1)。
[0020]
[0021] 所述的元件的可用度通過公式（2)計算得到：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于，包括以下步驟： A、 根據(jù)設(shè)備的功能或用途，將電力二次系統(tǒng)劃分為通信子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、保護(hù)子系 統(tǒng)和站控層子系統(tǒng)； B、 將各個子系統(tǒng)中所涉及到的各臺設(shè)備或裝置，抽象概括為構(gòu)成各個子系統(tǒng)的不同元 件； C、 分別采集各個子系統(tǒng)中各個元件的平均無故障時間和平均修復(fù)時間，進(jìn)而得到各元 件的兩次故障之間的平均時間； D、 通過平均無故障時間、平均修復(fù)時間和兩次故障之間的平均時間，得到各個元件的 可用度； E、 根據(jù)各個元件之間的串聯(lián)或并聯(lián)關(guān)系，確定各個子系統(tǒng)的連接鏈路結(jié)構(gòu)，得到各子 系統(tǒng)的可用性框圖； F、 根據(jù)各個子系統(tǒng)的可用性框圖和各個元件的可用度，得到各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用 度； G、 提高各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度； H、 在各個子系統(tǒng)中，依據(jù)各元件可用度由低到高進(jìn)行排序，確定可用度低的元件，在計 劃檢修或進(jìn)行電網(wǎng)改造的過程中，優(yōu)先安排計劃，對可用度低的元件進(jìn)行計劃檢修、更換或 改造，提高輸電線路二次回路的可靠性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于， 所述的平均無故障時間MTTF為元件出現(xiàn)第一次故障的平均期望時間，所述的平均修復(fù)時 間MTTR為故障元件得到修復(fù)所用的平均時間，各元件的兩次故障之間的平均時間MTBF通 過公式（1)計算得到： MTBF = MTTF+MTTR (1)〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于， 所述的元件的可用度通過公式（2)計算得到：
(2) 其中，K為元件的可用度，MTBF為兩次故障之間的平均時間，MTTF為平均無故障時間， MTTR為平均修復(fù)時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于， 所述的步驟F)具體如下： 對于串聯(lián)回路而言，其各連接鏈路的可用度，等于該連接鏈路中所有元件可用度的邏 輯"與";對于并聯(lián)回路而言，其各連接鏈路的可用度，等于該連接鏈路中所有元件可用度的 邏輯"或"。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于， 所述的各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度計算如下： 對于串聯(lián)回路而言，其子系統(tǒng)可用度表示為：
其中，n為構(gòu)成串聯(lián)系統(tǒng)的元件個數(shù),A $為串聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度；Ai為各個元件的可 用度； 對于并聯(lián)回路而言，其子系統(tǒng)可用度表示為：
其中，m為構(gòu)成串聯(lián)系統(tǒng)的元件個數(shù)，A#為并聯(lián)系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度；Ai為各個元件的可 用度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力二次系統(tǒng)可靠性評估信息處理方法，其特征在于， 所述的提高各個子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度具體為： 對于各個子系統(tǒng)，用光纜代替銅纜，用以太網(wǎng)總線代替二次連接導(dǎo)線，以減少系統(tǒng)中元 件的數(shù)量，提高該子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度； 或者通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)冗余或功能冗余，提高該子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度； 或者利用子系統(tǒng)和元件的自檢和監(jiān)視，提高該子系統(tǒng)的系統(tǒng)可用度。
【文檔編號】G06Q50/06GK104281976SQ201310285908
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】田 健, 張松, 張英彬, 田玉芳, 劉涌, 李宏仲, 廖祖金, 顧東青 申請人:國家電網(wǎng)公司, 山東電力集團(tuán)公司棗莊供電公司, 上海博英信息科技有限公司