一种应用于智能变电站继电保护设备的风险评估方法技术

技术编号:15008964 阅读:154 留言:0更新日期:2017-04-04 14:47
一种应用于智能变电站继电保护设备的风险评估方法,1)以现有的运行巡视、定期停役检修或带电检测、在线监测技术手段获取继电保护设备的状态信息,对设备的运行性能进行评定,通过状态评分,得到相关的设备在相应的评估时间区段内量化的状态;2)根据设备历史故障案例,评估如果按照现有的设备状态、会再度发生相关故障的可能性,以及故障发生后,相关的损失程度;3)通过包括设备台账、电网结构、供电用户信息以及重要性程度的相关设备信息,判断设备资产的情况以及其地位的重要性程度;4)基于以上继电保护设备信息,对设备的状态量整合后进行风险评估,依据设备风险程度进行继电保护状态检修决策。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能变电站继电保护设备状态评估领域,涉及智能变电站中继电保护设备的风险值评估,可以有效地为状态检修决策提供依据。
技术介绍
随着科学技术的发展,电力系统的设备在在不断的更新换代,绝大多数的变电站已经完全进入到自动化控制的模式。继电保护设备,作为电网设备的守护神,也全面进入了微机化的时代。在这样一个大环境下,如果继续使用传统的检修维护模式,在目前变电站数目突飞猛进,站内设备如此众多的现状下,不恰当的维修维护规划,将出现检修维护人员严重不足,工作量成几何倍数增长的供需紧张局面。如何规划好有限的检修人力和设备资源,将检修的方向集中到那些真正需要维护的设备上去,尽可能的减少对那些状态良好的设备所进行的重复性维修试验,这是现在继电保护维护人员所面对的一个重要课题。传统的继电保护状态检修的评价方法虽然从一定层面上由固定的定期维修方式,向以设备本身状态为根本的状态检修迈进了一大步,但是其还是存在一定的不足,各个项目均独立分开评价,从一定程度上而言,割裂了一些状态量之间的内在联系,只是非常孤立的按照几个模块分别估计每个模块的情况。如果利用风险评估的方法来对其进行相应的整合,能够更好的分析出状态量与状态量之间变化的内在联系。利用设备各状态量的状态评价,重新整合相关的状态量,然后利用基于风险评估的理论,通过对设备的状态量整合后进行风险评估,确定设备所面临的、以及有可能产生的风险,能够更好的为状态检修决策提供r>依据。
技术实现思路
本专利技术目的是,提供一种智能变电站继电保护设备的风险评估方法,能够对继电保护设备自身状态量进行相应的整合,更好的分析出状态量与状态量之间变化的内在联系,从而评估设备所面临的、以及有可能产生的风险。技术方案:本专利技术的实现智能变电站继电保护设备风险评估的方法,包括以下步骤:1)以现有的运行巡视、定期停役检修或带电检测、在线监测等技术手段获取继电保护设备状态信息,对设备的运行性能进行评定,通过状态评分,得到相关的设备在相应的评估时间区段内量化的状态;2)根据设备历史故障案例,评估如果按照现有的设备状态,可能会再度发生相关故障的可能性,以及故障发生后,相关的损失程度;3)通过设备的相关信息包括设备台账,电网结构,供电用户信息,以及重要性程度等等,了解设备资产的情况,以及其地位的重要性程度;4)基于以上继电保护设备信息,对设备的状态量整合后进行风险评估,依据设备风险程度进行继电保护状态检修决策。该方法能够对继电保护设备自身状态量进行相应的整合,更好的分析出状态量与状态量之间变化的内在联系,从而确定设备所面临的、以及有可能产生的风险,更好地为状态检修决策提供依据,有益效果:本专利技术与现有技术相比,具有以下优点:现有的继电保护状态检修的评估方法虽然从一定层面上由固定的定期维修方式,向以设备本身状态为根本的状态评估检修迈进了一大步,但是其还是存在一定的不足,各个项目均独立分开评价,从一定程度上而言,割裂了一些状态量之间的内在联系,只是非常孤立的按照几个模块分别估计每个模块的情况。本专利技术利用风险评估的方法来对继电保护设备状态量进行相应的整合,根据设备历史故障案例,评估如果按照现有的设备状态,可能会再度发生相关故障的可能性,以及故障发生后,相关的损失程度;通过设备的相关信息包括设备台账,电网结构,供电用户信息,以及重要性程度等等,了解设备资产的情况,以及其地位的重要性程度;基于以上继电保护设备信息,能够更好的分析出状态量与状态量之间变化的内在联系。利用设备各状态量的状态评价,重新整合相关的状态量,然后利用基于风险评估的理论,通过对设备整合后的状态量进行风险评估,综合考虑资产、资产损失程度及设备发生故障的概率三者的作用,确定设备所面临的、以及有可能产生的风险,能够更好的为状态检修决策提供依据。附图说明图1为本专利技术的应用于智能变电站继电保护设备的状态评估系统流程图。图2为本专利技术的继电保护装置本体状态量量化标准。图3为本专利技术的继电保护装置二次回路状态量量化标准。图4为本专利技术的环境要素损失等级和对应的取值范围。图5为本专利技术的安全要素损失等级和其对应的取值范围。图6为本专利技术的电压等级量化参数A1的取值情况。图7为本专利技术的用户等级量化参数A2的取值情况。图8为本专利技术的设备所属变电站量化参数A3的取值情况。具体实施方式下面结合附图和具体实施方法来详细说明本专利技术技术方案。1)首先根据继电保护设备状态评分结果进行设备平均故障率的计算。设备平均故障率的衡量指标主要考虑在设备投运较长时间之后设备的故障率情况。故障概率随时间的变化情况是随时间增加而逐渐递增,可靠率随时间逐渐递减。设备故障率的计算模型,利用如下公式进行计算:Pi=k×e-c×ISEi]]>其中:k为比例系数;c为曲率系数;ISE为设备状态评分;i表示设备状态,1为正常状态,2为注意状态,3为异常状态。比例系数k和曲率系数c通过如下方式可以得到,首先通过公式:可以得到设备的年故障率,同时设备的年故障率又符合公式:联列这两个方程,可以解得k,c。设备状态量评分标准如下:继电保护设备状态量主要可以分为两个部分:一是继电保护装置本体,二是与该继电保护装置相连接的二次回路。图2和图3为继电保护装置本体和二次回路的状态量量化的具体标准。2)其次衡量资产损失程度指标。继电保护设备资产损失程度,按照设备自身属性主要从以下这几个方面进行评估其损失程度:设备损耗、环境影响程度、安全危害程度。其中对安全的危害程度又可分为:人身安全危害和电网安全危害这两个要素来衡量。每一个相关的要素的损失程度,由要素损失数值和要素损失发生的概率来确定。(1)要素损失数值:设备损耗:按照检测型状态量之间的联系,作如下的分类:受运行环境影响的状态量:对于继电保护装置本身而言:运行环境,绝缘状况。这两个状态量直接受到环境温度和湿度变化的影响;对于二次回路而言:二次回路电缆的运行环境;电缆的绝缘状况;抗干扰措施;端子排、端子箱、电缆构架的锈蚀情况。这些很大程度上,都会随着所处环境的变化而变化,如果环境情况变得恶劣,那么这些状态量的情况,也会随之变得恶化。受老化影响的状态量:对于继电保护装置本身而言:绝缘状况,数据采样,通道运行情况,通讯状况等;对于二次回路而言:二次回路运行温度,其自身的发热情况,二次回路的绝缘状况,孔洞的封堵状况。这些状态量,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于智能变电站继电保护设备的风险评估方法,其特征在于,1)以现有的运行巡视、定期停役检修或带电检测、在线监测技术手段获取继电保护设备的状态信息,对设备的运行性能进行评定,通过状态评分,得到相关的设备在相应的评估时间区段内量化的状态;2)根据设备历史故障案例,评估如果按照现有的设备状态、会再度发生相关故障的可能性,以及故障发生后,相关的损失程度;3)通过包括设备台账、电网结构、供电用户信息以及重要性程度的相关设备信息,判断设备资产的情况以及其地位的重要性程度;4)基于以上继电保护设备信息,对设备的状态量整合后进行风险评估,依据设备风险程度进行继电保护状态检修决策。

【技术特征摘要】
1.一种应用于智能变电站继电保护设备的风险评估方法,其特征在于,1)以现有的运
行巡视、定期停役检修或带电检测、在线监测技术手段获取继电保护设备的状态信息,对设
备的运行性能进行评定,通过状态评分,得到相关的设备在相应的评估时间区段内量化的
状态;
2)根据设备历史故障案例,评估如果按照现有的设备状态、会再度发生相关故障的可
能性,以及故障发生后,相关的损失程度;
3)通过包括设备台账、电网结构、供电用户信息以及重要性程度的相关设备信息,判断
设备资产的情况以及其地位的重要性程度;
4)基于以上继电保护设备信息,对设备的状态量整合后进行风险评估,依据设备风险
程度进行继电保护状态检修决策。
2.根据权利要求1所述的智能变电站继电保护设备的风险评估方法,其特征在于,1)首
先根据继电保护设备状态评分结果进行设备平均故障率的计算:设备平均故障率的衡量指
标主要考虑在设备投运较长时间之后设备的故障率情况;故障概率随时间的变化情况是随
时间增加而逐渐递增,可靠率随时间逐渐递减;
设备故障率的计算模型,利用下式进行计算:
Pi=k×e-c×ISEi]]>其中:k为比例系数;
c为曲率系数;
ISE为设备状态评分;
i表示设备状态,1为正常状态,2为注意状态,3为异常状态;
比例系数k和曲率系数c通过如下方式得到,首先通过公式:
得到设备的年故障率,同时设备的年故障率又符合公式:
联列这两个方程,解得k,c;
设备状态量评分标准如下:
继电保护设备状态量分为两个部分:一是继电保护装置本体,二是与该继电保护装置
相连接的二次回路;
2)其次衡量资产损失程度指标;继电保护设备资产损失程度,按照设备自身属性主要
从以下这几个方面进行评估其损失程度:设备损耗、环境影响程度、安全危害程度;其中对
安全的危害程度又可分为:人身安全危害和电网安全危害这两个要素来衡量;每一个相关
的要素的损失程度,由要素损失数值和要素损失发生的概率来确定;
(1)要素损失数值:
设备损耗:
按照检测型状态量之间的联系,作如下的分类:
受运行环境影响的状态量:
对于继电保护装置本身而言:运行环境,绝缘状况;这两个状态量直接受到环境温度和
湿度变化的影响;
对于二次回路而言:二次回路电缆的运行环境;电缆的绝缘状况;抗干扰措施;端子排、
端子箱、电缆构架的锈蚀情况;这些很大程度上,都会随着所处环境的变化而变化,如果环
境情况变得恶劣,那么这些状态量的情况,也会随之变得恶化;
受老化影响的状态量:
对于继电保护装置本身而言:绝缘状况,数据采样,通道运行情况,通讯状况;
对于二次回路而言:二次回路运行温度,其自身的发热情况,二次回路的绝缘状况,孔
洞的封堵状况;这些状态量,随着设备运行时间的增长,相关的机构逐渐老化,进而这些状
态量的情况也随之变差;
基于这些状态量的线性量化评判数值,运用归一化的算法,将它们统一起来;计算公式
为:
F1i′=ΣF1i,Max-F1iF1i,Max-F1i,Min]]>其中,F′1i:设备损耗归一化后的损耗值;
i:1表示受环境影响的量,2表示受老化影响的量;
F1i:设备损耗的各个状态量;
F1i,Min:设备损耗的各个状态量的最小值;
F1i,Max:设备损耗的各个状态量的最大值;
环境影响程度:
对于环境的影响程度,分为:轻度污染,中度污染和严重污染;一些较严重的大规模事
故:设备炸裂,变压器喷油、燃烧都会对环境造成严重的污染;
安全危害程度:
对电网安全的危害程度可以分为一般设备损坏事故,重大设备损坏事故和特大设备损
坏事故;
特大设备损坏事故:包括电力设备损坏,直接经济损失达1000万元;电力设备引起火
灾,直接经济损失达到100万元;其他经国家电网公司认定的特大设备损坏事故;
重大设备损坏事故包括电力设备损坏,直接经济损失达500万元;220kV及以上主变压
器、母线、输电线路(电缆)、电抗器、组合电器(GIS)、断路器损坏,30天内不能修复或修复后
不能达到原铭牌出力;或虽然在30天内恢复运行,但自事故发生日起3个月内该设备非计划
停运累计时间达30天;电力设备引起火灾,直接经济损失达到30万元;其他经国家电网公司
或区域电网公司、省电力公司、国家电网公司直属公司认定的重大设备损坏事故;
一般设备损坏事故包括66kV及以上输变电设备、包括直配线、母线的异常运行或被迫
停止运行后引起了对用户少送电;66kV及以上输变电主设备被迫停运,虽未引起对用户少
送电或电网限电,但时间超过24h;66kV及以上输变电主设备非计划检修、计划检修延期或
停止备用;虽提前6h提出申请并得到调度批准,但发电机组停用时间超过168h或输变电设
备停用时间超过72h;没有按调度规定的时间恢复送电或备用;66kV及以上输变电设备因误
操作、误动以及监控过失使主设备异常运行或被迫停运;设备损坏,化学用品及燃油、润滑
油、绝缘油泄漏,经济损失达到10万元及以上;电力设备引起火灾,经济损失达到1万元;其
他经区域电网公司、省电力公司、国家电网公司直属公司或本单位认定的一般设备损坏事
故;
对人身安全的危害程度将人身安全事故分为:特大人身事故,重大人身事故,一般人身
事故;
特大人身事故包括一次事故死亡10人及以上;停电一个月以上;重大人身事故包括一
次事故死亡3人及以上,或一次事故死亡和重伤10人及以上,未构成特大人身事故;一般人
身事故包括未构成特、重大人身事故的轻伤、重伤及死亡事故;图5为安全要素损失等级和
其对应的取值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜力窦晓波刘书良李安平马灿夏玲芳
申请(专利权)人:南京市产品质量监督检验院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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