一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法，包括：采集电气化铁路牵引供电系统的数据信息，将所述数据信息记录于数据库；根据所述数据信息对电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的使用状态、故障类别以及设施的种类进行分类分析；根据所述分类分析的结果利用可靠性评价指标对所述电气化铁路牵引供电系统进行评价，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价技术体系，利用所述可靠性评价技术体系中的评价指标对电气化铁路牵引供电系统的可靠性进行评价。本发明专利技术提出的一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法，充分考虑我国电气化铁路牵引供电特性并结合我国高铁的设计特点及运行特点，并从设备层面和系统层面两个角度，建立科学的可靠性定量评价指标。

A Reliability Evaluation Method for Traction Power Supply System of Electrified Railway

【技术实现步骤摘要】
一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法
本专利技术涉及大数据
，尤其涉及一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法。
技术介绍
牵引供电系统是电气化铁路的基础设施和重要组成部分，为列车提供动力能源，其运行可靠性直接关系到电气化铁路的可靠性。由于运行环境、运行条件的复杂性，牵引供变电设备、接触网等的故障不可避免；同时，由于电气化铁路牵引供电系统的特殊性，使得出现设备故障或供电故障的概率仍比电力系统要高。不同类型的故障导致的后果不尽相同，严重时则会造成供电中断，直接引起列车延误甚至不得不取消。随着电气化铁路的大规模兴建，电气化铁路的可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)问题备受关注。国际上，早在1999年就已提出了针对轨道交通系统的RAMS评价标准EN50126，虽然，2002年我国也根据该标准制定了IEC62278：2002《轨道交通——可靠性、可用性、可维修性和安全性规范及示例》，其中第一部分已经上升为IEC标准，并被我国国标采纳，但是其内容只针对轨道交通RAMS相关术语进行了解释说明，并没有明确提出针对电气化铁路供变电设备及运营线路的评价标准。自可靠性相关定义的提出到现在，各国学者一直致力于探索一种实用的针对规模庞大的电气化铁路可靠性的定量评价方法。相较于国际上的这些国家及我国电力系统行业，我国铁路行业对电气化铁路牵引供电系统可靠性的研究起步较晚，研究工作开展的也十分缓慢。电气化铁路牵引供电系统的可靠性管理和基于可靠性的维修策略是当前的薄弱环节，国内还没有建立牵引供电系统可靠性定量评价的技术体系。此外，电气化铁路牵引供电系统可靠性研究牵涉范围广，持续周期长，工作量巨大，涉及海量数据的搜集、统计和分析，其中大数据的搜集包括电气化铁路牵引供电系统中包含的各个电气设备和牵引供电单元的初始信息、安全信息、故障信息、设备变动信息以及牵引供电系统的安全信息、故障信息等。其次，对大数据进行数据挖掘与可靠性评价等专业化处理。同时，应与供电段、铁路局、总公三层管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合、充分共享资源。为了更科学的评价电气化铁路牵引供电系统的可靠性，提高运营维护水平，十分有必要研究电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法，以克服现有技术的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法，包括：采集电气化铁路牵引供电系统的数据信息，将所述数据信息记录于数据库；根据所述数据信息对电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的使用状态、故障类别以及设施的种类进行分类分析；根据所述分类分析的结果利用可靠性评价指标对所述电气化铁路牵引供电系统进行评价，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价技术体系，利用所述可靠性评价技术体系中的评价指标对电气化铁路牵引供电系统的可靠性进行评价。优选地，所述采集电气化铁路牵引供电系统的数据信息，将所述数据信息记录于数据库，包括：采集所述电气化铁路牵引供电系统的基础信息，即采集所述电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的初始信息、安全信息、故障信息、设备变动信息以及牵引供电系统的安全信息和故障信息；采集所述电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元使用状态，包括：各个电气设备和牵引供电单元的可用状态、不可用状态，所述可用状态分为运行和备用；所述不可用状态包含计划停运和非计划停运，所述计划停运包含天窗停运、检修停运、改造施工停运和临时停运；将采集的所述电气化铁路牵引供电系统的基础信息和电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元使用状态存入数据库。优选地，根据所述数据信息对电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的使用状态、故障类别以及设施的种类进行分类分析，具体包括：对所述电气化铁路牵引供电系统中设备使用状态分类，包括：可用状态和不可用状态，所述可用状态分为运行、备用；所述不可用状态中包含计划停运和非计划停运，所述计划停运包含天窗停运、检修停运、改造施工停运、临时停运；对所述电气化铁路牵引供电系统中设备故障的分类，包括：设备老化、设备自身故障、列车故障、自然因素、人为因素、鸟害、异物和其他因素；对所述电气化铁路牵引供电系统中设施的种类进行分类，包括：供电设备、牵引网供电单元和运营线路。优选地，根据所述分类分析的结果利用可靠性评价指标对所述电气化铁路牵引供电系统进行评价，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价技术体系，包括：计算所述电气化铁路牵引供电系统中可靠性评价共有指标：可用系数AF，表示统计对象在统计时间内能够完成预定功能的几率，即式中，可用小时AH即统计对象在统计期间内处于可用状态的小时数；运行系数SF，表示统计对象在统计时间内处于工作状态的几率，即式中，运行小时SH即统计对象在统计期间内处于运行状态的小时数，即运行小时SH＝可用小时AH-备用小时RH(3)计划停运系数POF，表示统计对象在统计时间内处于计划停运状态的几率，即式中，计划停运小时POH即统计对象在统计期间内处于天窗停运、检修停运、改造施工停运和临时停运状态下小时数的总和；非计划停运系数UOF，表示统计对象在统计时间内处于非计划停运状态的几率，即式中，非计划停运小时UOH即统计对象在统计期间内处于不可用而又不是计划停运的状态下的小时数；计划停运率POR，表示统计对象在统计时间内处于计划停运状态下的次数，即非计划停运率UOR，表示统计对象在统计时间内处于非计划停运状态下的次数，即平均连续可用时长CSH，表示统计对象在统计时间内平均每次处于可用状态下的时长，即暴露率EXR，表示统计对象在统计时间内运行时间与可用时间之比的百分数，反映了统计对象的实际运行状况，即可靠系数RF，表示统计对象在统计时间内处于非故障状态的几率，即优选地，所述方法还包括：计算所述电气化铁路牵引供电系统中牵引网供电单元可靠性评价特有指标：在计算牵引网供电单元计划停运率和非计划停运率两个指标时，当已知供电单元里程时，采用式(11)进行计算；当供电单元里程不知，只知道牵引供电单元个数时，采用式(12)进行计算；牵引网供电单元计划停运率按牵引网供电单元里程计算，即按牵引网供电单元个数计算，即优选地，所述方法还包括：计算所述电气化铁路牵引供电系统中运营线路牵引网可靠性评价特有指标：牵引网供电单元平均故障停电时间MT牵引网供电单元平均故障停电次数AT牵引网供电单元故障停电平均持续时间ADB根据所述电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元评价指标计算同类设备多台指标和电气化铁路运营线路牵引网指标，进而得出设施多年统计指标，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统可靠性评价技术体系，利用所述可靠性评价技术体系中的评价指标对电气化铁路牵引供电系统的可靠性进行评价。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供了一种电气化铁路牵引供电系统可靠性评价方法。可靠性评价包括牵引供电设备自投产之日起的状态分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法，其特征在于，包括：采集电气化铁路牵引供电系统的数据信息，将所述数据信息记录于数据库；根据所述数据信息对电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的使用状态、故障类别以及设施的种类进行分类分析；根据所述分类分析的结果利用可靠性评价指标对所述电气化铁路牵引供电系统进行评价，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价技术体系，利用所述可靠性评价技术体系中的评价指标对电气化铁路牵引供电系统的可靠性进行评价。

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价方法，其特征在于，包括：采集电气化铁路牵引供电系统的数据信息，将所述数据信息记录于数据库；根据所述数据信息对电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的使用状态、故障类别以及设施的种类进行分类分析；根据所述分类分析的结果利用可靠性评价指标对所述电气化铁路牵引供电系统进行评价，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价技术体系，利用所述可靠性评价技术体系中的评价指标对电气化铁路牵引供电系统的可靠性进行评价。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集电气化铁路牵引供电系统的数据信息，将所述数据信息记录于数据库，包括：采集所述电气化铁路牵引供电系统的基础信息，即采集所述电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的初始信息、安全信息、故障信息、设备变动信息以及牵引供电系统的安全信息和故障信息；采集所述电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元使用状态，包括：各个电气设备和牵引供电单元的可用状态、不可用状态，所述可用状态分为运行和备用；所述不可用状态包含计划停运和非计划停运，所述计划停运包含天窗停运、检修停运、改造施工停运和临时停运；将采集的所述电气化铁路牵引供电系统的基础信息和电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元使用状态存入数据库。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述数据信息对电气化铁路牵引供电系统中各个电气设备和牵引供电单元的使用状态、故障类别以及设施的种类进行分类分析，具体包括：对所述电气化铁路牵引供电系统中设备使用状态分类，包括：可用状态和不可用状态，所述可用状态分为运行、备用；所述不可用状态中包含计划停运和非计划停运，所述计划停运包含天窗停运、检修停运、改造施工停运、临时停运；对所述电气化铁路牵引供电系统中设备故障的分类，包括：设备老化、设备自身故障、列车故障、自然因素、人为因素、鸟害、异物和其他因素；对所述电气化铁路牵引供电系统中设施的种类进行分类，包括：供电设备、牵引网供电单元和运营线路。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述分类分析的结果利用可靠性评价指标对所述电气化铁路牵引供电系统进行评价，与管理信息系统或安全生产调度指挥系统现有统计指标相融合，建立电气化铁路牵引供电系统的可靠性评价技术体系，包括：计算所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴命利，黄硕，杨少兵，叶晶晶，
申请(专利权)人：北京交通大学，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11