考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估方法技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估方法，包括以下步骤：建立继电保护系统的Markov状态空间模型，根据Markov状态空间法求出系统各个状态的概率，求得继电保护处于不可自检误动状态的概率Pw以及不可自检拒动状态的概率Pj；采用FMEA(潜在失效模式与后果分析)将继电保护失效带来的风险后果分为三类，将其分别带来的3种不同经济损失进行量化；计算风险评估指标：风险指标为风险概率和风险后果的乘积，求得不同继电保护故障、不同设备保护故障以及不同经济损失类型的牵引供电系统风险值。本发明专利技术方法所得到评估结果有助于更全面的掌握牵引供电系统风险程度，指导牵引供电系统维修维护计划，提高牵引供电系统运行水平。

Risk assessment method of traction power supply system considering the reliability of relay protection

The invention discloses an evaluation method considering the risk of traction power supply reliability of relay protection system, which comprises the following steps: Markov state space model of relay protection system, according to the Markov state space method to calculate the probability of each state of the system, the relay protection is not self-test error probability Pw state and can not be self tripping the probability of Pj state; the FMEA (potential failure mode and effects analysis) will relay protection failure risk consequences are divided into three categories, 3 kinds of different quantitative economic losses will bring respectively; calculating the risk assessment index: product risk index for the risk probability and risk consequences, according to different relay fault, different the protection of equipment failure and different types of traction power supply system of economic loss risk value. The evaluation results of this method help to grasp the risk degree of traction power supply system, guide the maintenance and maintenance plan of traction power supply system, and improve the operation level of traction power supply system.

【技术实现步骤摘要】
考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估方法
本专利技术涉及牵引供电系统领域，特别是一种考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估方法。
技术介绍
牵引供变电系统的安全可靠运行对保证铁路及高速铁路的正常运行具有十分重要的意义，随着高速铁路建设的迅速发展，我国铁路牵引供电系统运营以及维护的压力也逐渐加大。对牵引供变电系统已经发生的事故进行快速精准的故障发现及诊断，可以缩短故障的处理时间，尽可能控制住故障影响范围；对牵引供变电系统目前的运行状态进行健康诊断及风险评估，可以帮助运营工作人员对系统状态进行较为精准的识别及认知，为牵引供变电系统的状态维护和检修提供一定依据；对牵引供变电系统将来一段时间的状态进行评估和预测，能够反映出牵引供变电系统将来的发展趋势，给维护人员的维修工作提供一定的依据，减少甚至避免系统内部故障的发生。由此可见，对牵引供变电系统进行健康诊断和风险评估有利于提高牵引供变电系统的故障处理水平，促进状态检修在实际情况中的应用，给牵引供变电系统的故障预测及预防奠定的基础。同时，对牵引供变电系统进行健康诊断和风险评估的这一过程中存在诸多不确定性因素及条件，在进行健康诊断和风险评估本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：基于马尔可夫状态空间法的风险概率评估综合考虑继电保护硬件、软件因素，按误动和拒动两种故障模式进行状态划分，建立继电保护系统的马尔可夫状态空间模型；将硬件模块中的指标值和软件模块中的指标值作为马尔可夫状态空间模型的输入，进而得继电保护马尔可夫状态转移矩阵；由公式

【技术特征摘要】
1.一种考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：基于马尔可夫状态空间法的风险概率评估综合考虑继电保护硬件、软件因素，按误动和拒动两种故障模式进行状态划分，建立继电保护系统的马尔可夫状态空间模型；将硬件模块中的指标值和软件模块中的指标值作为马尔可夫状态空间模型的输入，进而得继电保护马尔可夫状态转移矩阵；由公式得到继电保护处于正常工作状态、不可自检硬件拒动状态、可自检硬件误动状态、不可自检硬件误动状态、可自检硬件拒动状态、软件误动状态以及软件拒动状态的概率Pi，i＝0,1,2，…，6，S为继电保护马尔可夫状态转移矩阵；所述硬件模块中的指标值包括硬件误动故障率λhw、硬件拒动故障率λhj、硬件自检系数c、硬件修复率uh以及不可自检硬件检修率r，所述软件模块中的指标值包括软件故障率λs、软件误动故障率λsw、软件拒动故障率λsj以及软件修复率us；步骤2：基于风险后果的经济损失计算分析继电保护失效给牵引供电系统带来的后果，将继电保护失效带来的不同损失分为A、B、C三类：Ij，j＝A、B、C；A类经济损失IA表示由于线路停运而带来的经济损失；B类经济损失IB表示故障切除时间延长而给设备带来冲击的损耗；C类经济损失IC表示并补装置退出导致的供电系统下降；A类经济损失IA＝C1×Iw+C2×It，其中C1为线路故障导致晚点的列车数，C2为线路故障导致停运的列车数，Iw为列车晚点经济损失，It为列车停运经济损失；计算公式为：Iw＝α×Q×tw×M，α为列车上座率，Q为单次列车可运载人数，tw为晚点时间，M为旅客单位时间平均收入；It＝V×α×Q+α×Q×th×M，V为列车平均票价，th为更换出行方式额外用时；B类经济损失其中SQ为牵引变压器价格，Δt为变压器损失的寿命，TQ为变压器设计使用寿命；C类经济损失通过牵引侧负荷损失的价值来衡量经济损失；其中E为每月缴纳的电费总额，cosα为并补装置正常工作时功率因数，cosβ为并补装置退出时功率因数，tB为并补装置退出运行时间；步骤3：考虑继电保护可靠性的牵引供电系统风险评估结果风险评估指标值R为风险概率Pi和经济损失Ij的乘积，即R＝Pi×Ij；根据步骤1和步骤2得出的风险概率和经济损失值，求出各失效模式的风险评估指标值R。2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林圣，冯玎，杨茜茜，高仕斌，王贞，
申请(专利权)人：西南交通大学，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：四川,51