一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法技术

本发明专利技术提供了一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法，能够为继电保护装置全面国产化过程中的研发、测试提供测试性方面的理论支撑，也适用于全国产化继电保护装置的运行、维护等各个阶段。首先，构建适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系；根据继电保护实际运行需求选取特定的测试性指标作为底层指标；为上述底层指标按重要性赋权；根据电网实际运行数据确定所述底层指标的实测值，查找相关资料确定所述底层指标的标准值；将所述底层指标的实测值和所述标准值进行对比，并将实测值转化为评分值，最后根据上述赋权结果获得核心元器件国产化继电保护的测试性指标值。

A test index evaluation method for localized relay protection of core components

【技术实现步骤摘要】
一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法
本专利技术属于电力系统继电保护
，尤其涉及一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法。
技术介绍
随着我国电力系统的发展，发电机的容量增加，网络的输电容量增加，电气设备的功率和短路电流增加，以及电网布线、网络结构和工作方式日趋复杂，并逐步发展成为目前具有复杂互联的网架结构和交直流混联特点的超级互联电网，这就使我们在满足用户电能需求的同时，大大增加了提高供电可靠性的难度。继电保护的任务是：(1)在设备发生短路时，由保护装置向断路器发送跳闸命令，消除设备故障，最大限度地减小切断的范围，确保没有出现故障的设备快速恢复正常；(2)由操作者进行处理或自动处理，甚至跳闸。现代继电保护装置包括硬件和软件，主要有数据采集系统，CPU主系统，数字量输入输出系统，人机接口，通信系统和电源。其中用到的元器件种类繁多，元器件的制造工艺十分复杂，诸多因素能够影响其质量和寿命；当前虽然我国的继电保护装置已实现了国产化，但所需的众多核心元器件仍依赖欧美进口，在当前我国着重发力攻克核心技术的背景下，保护装置核心元器件国产化是大势所趋，然而，我们的核心元器件质量本身参差不齐，且与进口产品差距较大；继电保护作为电力系统的第一道防线，其重要性不言而喻，若发生不正确动作将会引起巨大的经济损失，甚至更为严重的后果。因此，研究核心元器件国产化继电保护装置的可靠性评价指标就显得尤为重要，以便及时发现保护装置的薄弱部分并去除之。测试性是指产品能够及时准确的确定其状态(可工作，不可工作或性能下降程度)并隔离其内部故障的一种设计特性。作为可靠性评估的重要组成，研究保护装置测试性，提高设备的完好性、确保任务成功、降低对维修人力、物力资源的要求，降低生命周期成本，并为管理提供所需信息具有重要意义。因此，有必要研究一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法。该方法提供了一套完整的核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系，并提出了核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法，能够为继电保护装置全面国产化过程中的研发、测试提供测试性方面的理论支撑，也适用于全国产化继电保护装置的运行、维护等各个阶段。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法，所述方法包括：步骤1、构建适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系；步骤2、根据继电保护实际运行需求选取特定的测试性指标作为底层指标；步骤3、为步骤2中所述底层指标按重要性赋权；步骤4、根据电网实际运行数据确定所述底层指标的实测值，查找相关资料确定所述底层指标的标准值；步骤5、将所述底层指标的实测值和所述标准值进行对比，并将实测值转化为评分值，最后根据所述步骤3的赋权结果获得核心元器件国产化继电保护的测试性指标值。所述步骤1中，测试性指标体系下包含两类指标：继电保护性能检测指标和继电保护故障处理指标；所述继电保护性能检测指标包含：故障检测率、平均故障检测时间；所述继电保护故障处理指标包含：虚警率、故障隔离率和平均故障隔离时间。所述步骤2中，所选底层测试性指标包括：故障检测率和虚警率。所述步骤3中，所述为底层测试性指标按重要性进行赋权的过程具体为：选用改进熵值法和G1法，结合两者计算的结果得到综合权重，为底层指标进行赋权。由上述本专利技术提供的技术方案可看出，上述方法给出了一种较为全面的适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系以及评价方法，可以为全国产化继电保护的研发、测试、运维等不同阶段提供理论支撑，减少人力、物力及其他维修保障资源的投入，并降低全生命周期成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例所述的适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系构建以及评估流程示意图；图2为本专利技术实施例所述的适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。步骤1、构建适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系；作为设备的一种设计特性，测试性在设备可靠性设计与维修保障设计之间起着重要链接作用，具有与可靠性、保障性、维修性等同等重要的地位，是设备质量特性的重要部分，是确保满足设备任务成功性及安全性要求的重要中间环节。维修性、可靠性、可用性、生命周期费用及系统安全性等都直接或间接的受测试性影响。良好的测试性设计可以提高设备的任务成功跟安全性，减少人力、物力及其他维修保障资源的投入，并降低生命周期成本。在该步骤中，划分适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标为两类如图2所示，分别为继电保护性能检测指标和继电保护故障处理指标；其中，继电保护性能检测指标包含故障检测率和平均故障检测时间，这类指标用于评估继电保护装置的缺陷自诊断以及外部诊断性能；继电保护故障处理时间包含虚警率、故障隔离率和平均故障隔离时间，此类测试性指标目前在继电保护领域应用较少，但是随着电网运行环境的日益复杂，继电保护装置的复杂度也相应地增加，因此，在核心元器件国产化保护装置的研发及运行过程中，这类指标对于提高保护装置整体性能将起到不容忽视的作用。上述测试性指标的定义以及计算方法如下：(1)故障检测率(FDR)：在一定时间内，通过规定的方法成功检测到的故障数量与被测单元组件发生的故障总数量之比，以百分比表示。其数学模型可表示为式中，NT为故障总数，或在时间T内发生的实际故障数目；ND为成功检测到的故障数目。当故障率(λ)为常数时，上式可表示为式中，λD为被检测出的故障模式的总故障率；λ为所有故障模式的总故障率；λi为第i种故障模式的故障率；λDi为第i种被检测出的故障模式的故障率。(2)平均故障检测时间(MFDT)：从开始检测到给出指示所经历时间的平均值。其数学模型为式中，tFDi为检测并指示出第i个故障所需时间；NFD为检测出的故障数量。(3)虚警率(FAR)：在一定工作时间，发生的虚警数量与同时段的故障指示总数量之比，以百分比表示。其数学模型为式中，NFA为虚警的次数；NF为真实故障指示的次数；N为指示(报警)的总次数。上述模型也可表示为式中，λFA为发生虚警的频率，其中包括可能导致虚警的BITE故障率和未防止的虚警事件的频率之和；λD为检到的故障模式的故障率之和。(4)故障隔离率(FIR)：在一定时间内，通过规定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1、构建适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系；/n步骤2、根据继电保护实际运行需求选取特定的测试性指标作为底层指标；/n步骤3、为步骤2中所述底层指标按重要性赋权；/n步骤4、根据电网实际运行数据确定所述底层指标的实测值，查找相关资料确定所述底层指标的标准值；/n步骤5、将所述底层指标的实测值和所述标准值进行对比，并将实测值转化为评分值，最后根据所述步骤3的赋权结果获得核心元器件国产化继电保护的测试性指标值。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、构建适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标体系；
步骤2、根据继电保护实际运行需求选取特定的测试性指标作为底层指标；
步骤3、为步骤2中所述底层指标按重要性赋权；
步骤4、根据电网实际运行数据确定所述底层指标的实测值，查找相关资料确定所述底层指标的标准值；
步骤5、将所述底层指标的实测值和所述标准值进行对比，并将实测值转化为评分值，最后根据所述步骤3的赋权结果获得核心元器件国产化继电保护的测试性指标值。


2.根据权利要求1所述一种适用于核心元器件国产化继电保护的测试性指标评价方法，其特征在于，在所述步骤1中，将核心...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛安成，刘中硕，章家欢，吴超，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11