繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析及在電網(wǎng)中的應(yīng)用.pdf

1、繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的第一道防線，在防止故障及擾動上發(fā)揮著重要的作用，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成重大影響。隨著互聯(lián)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和容量的增大以及電壓等級的增高，電力系統(tǒng)故障所影響的地域范圍和用戶數(shù)量也越來越大。保證電網(wǎng)正常運(yùn)行，使繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高速、準(zhǔn)確、可靠動作將變得越來越重要，因此如何提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的課題。 馬爾科夫狀態(tài)空間法在可修復(fù)系統(tǒng)可靠性研究中得到廣泛的應(yīng)用

2、，繼電保護(hù)系統(tǒng)一般是可修復(fù)系統(tǒng)，本文采用馬爾科夫狀態(tài)空間法對繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行求解，利用馬爾科夫狀態(tài)空間法可求解出模型各個狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)概率。在對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評估時，由于保護(hù)硬件系統(tǒng)由諸多模塊組成，故采用故障樹分析法，以便找出其中薄弱環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加優(yōu)化。 針對目前對繼電保護(hù)裝置正確動作率的定義不夠全面，本文采用更具合理性的由動作次數(shù)和運(yùn)行時間綜合衡量的可靠性指標(biāo)，并定義正確動作率為單位時間內(nèi)區(qū)內(nèi)故障正確動作次數(shù)

3、和區(qū)外故障正確不動作次數(shù)；不正確動作率為單位時間內(nèi)誤動次數(shù)和拒動次數(shù)。針對微機(jī)保護(hù)裝置本體，在傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的模型基礎(chǔ)上考慮了軟件因素對其的影響，建立了裝置本體的模型，該模型更加全面評估了保護(hù)裝置的失效率和可用度。 本文綜合考慮了影響繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的各個因素，對其進(jìn)行分類并建立了軟件數(shù)學(xué)模型、硬件數(shù)學(xué)模型，分別用Logarithmic exponential模型和故障樹分析法計(jì)算其失效率。再由系統(tǒng)的狀態(tài)圖，應(yīng)用馬爾科夫模型

4、求解出系統(tǒng)的綜合失效率及可用度，并用實(shí)例驗(yàn)證了本方法的正確。 目前建立的繼電保護(hù)模型很少涉及后備保護(hù)的作用，本文運(yùn)用馬爾科夫狀態(tài)空間法分析了主、后備保護(hù)的各種失效狀態(tài)，并根據(jù)繼電保護(hù)的作用原理建立了計(jì)及后備保護(hù)作用的模型，定量計(jì)算出了主、后備保護(hù)的可用度，從而真實(shí)體現(xiàn)了保護(hù)系統(tǒng)對電網(wǎng)可靠性的影響。并將此模型應(yīng)用到配電系統(tǒng)可靠性評估中進(jìn)行了驗(yàn)證。本文對配電系統(tǒng)在四種接線方式下的可靠性進(jìn)行了計(jì)算和對比分析，反映出了繼電保護(hù)對電網(wǎng)可靠