一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，属于变电站保护系统可靠性分析领域，包括：分析保护装置内部插件功能，确定不同保护插件的失效模式；结合110kV线路保护配置方案，分别建立线路保护拒动、误动可靠性框图；通过可修复系统可靠性计算方法推导110kV线路保护拒动、误动的计算方法；输入可靠性数据，计算得到110kV线路保护系统的可靠性指标并分析其在自检率变化下可靠性指标的变化趋势。本发明专利技术采用上述的一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，可以对变电站保护系统可用率、拒动概率、误动概率等可靠性指标进行定量计算，具有简单、逻辑清晰、便于工程人员掌握和应用的优点，可以用来指导变电站保护系统架构的设计、运行维护等工作。运行维护等工作。运行维护等工作。

【技术实现步骤摘要】
一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法


[0001]本专利技术涉及变电站保护系统可靠性分析
，尤其是涉及一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法。

技术介绍

[0002]随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的逐年增加，电力系统的安全性和可靠性问题日益突出。变电站保护系统作为电力系统中最重要的安全防护措施之一，保护电力系统设备免受过电流、过电压等异常情况的侵害，确保电力系统的稳定运行。因此，变电站保护系统的可靠性评估具有重要的意义。
[0003]可靠性评估是重要的变电站保护、控制和监视系统指标，也是保障变电站自动化系统稳定性的重要手段。保护系统的误动和拒动可能导致电网安全事故，引发局部或大面积停电，甚至对电网的安全运行造成严重影响，增加了继电保护可靠性分析的复杂性。现有的保护系统可靠性研究一般只考虑保护正常动作和故障失效两种状态，而未系统考虑继电保护拒动或误动失效的情况，因此确定一种保护系统拒动、误动计算方法具有重要理论意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，该方法计算简单、直观，可以准确求出保护系统可用率、拒动概率、误动概率等相关的可靠性指标，具有很强的实用价值。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法,包括以下步骤：
[0006]步骤1、分析保护装置各插件的功能，确定不同保护插件的失效模式；
[0007]步骤2、通过110kV线路保护配置方案建立110kV线路保护可靠性框图；
[0008]步骤3、建立110kV线路保护可靠性计算数学模型；
[0009]步骤4、输入可靠性数据，计算得到110kV线路保护系统的可靠性指标数值。
[0010]优选的，在所述步骤1中，所述失效模式确定的具体过程为：
[0011]通过分析保护装置内部具体插件的功能情况，电源插件、MMI插件以及显示屏插件发生故障不会导致线路保护发生误动，只会导致线路保护发生拒动；CPU插件、AD插件以及合智一体等相关插件或设备发生故障可能导致线路保护发生拒动也可能导致线路发生误动。
[0012]优选的，在所述步骤2中，所建立线路保护可靠性框图的具体过程为：
[0013]步骤21、根据110kV线路保护的配置，分析配置间的连接关系以及逻辑关系；
[0014]步骤22、根据误动、拒动涉及的插件或设备分别建立110kV线路保护拒动、误动可靠性框图。
[0015]优选的，在所述步骤3中，所建立110kV线路保护可靠性计算数学模型的具体过程
为：
[0016]根据可修复系统可靠性计算方法，结合插件和设备的失效模式，对各可靠性指标计算方法进行推导，各可靠性指标计算公式具体如下：
[0017](1)拒动概率计算公式
[0018][0019]式中：λ为各设备或插件的失效率；m为各设备的自检率；u1为自检成功设备的修复率；u2为自检不成功设备的修复率。
[0020](2)误动概率计算公式
[0021][0022]式中：r为保护装置发生不能被自检故障发生误动的概率。
[0023](3)缺陷概率计算公式
[0024][0025](4)可用率计算公式
[0026]A＝1
‑
q1Q
jd
‑
q2Q
wd
‑
q2Q
qx
[0027]式中：q1为线路发生内部故障的概率，q2为线路正常运行的概率。
[0028]优选的，在所述步骤4中，所述计算系统可靠性度的具体过程为：
[0029]步骤41、参数取值；
[0030]步骤42、根据步骤3的可靠性计算数学模型参数，求出110kV线路保护各可靠性指标；
[0031]步骤43、通过MATLAB模拟，得出不同自检率下110kV线路保护各可靠性指标变化趋势图。
[0032]因此，本专利技术采用上述的一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，可以对变电站保护系统可用率、拒动概率、误动概率等可靠性指标进行定量计算，具有简单、逻辑清晰、便于工程人员掌握和应用的优点，可以用来指导变电站保护系统架构的设计、运行维护等工作。
[0033]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例提供的一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法流程示意图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的一种110kV线路保护系统架构；
[0036]图3为本专利技术实施例建立的110kV线路保护拒动可靠性框图；
[0037]图4为本专利技术实施例建立的110kV线路保护误动可靠性框图；
[0038]图5为本专利技术实施例建立不同自检率情况下110kV可靠性指标变化趋势图。
具体实施方式
[0039]实施例
[0040]下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]如图1所示为本专利技术一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法的流程示意图，包括以下步骤：
[0042]步骤1、分析确定不同保护插件的失效模式；
[0043]在步骤1中，具体过程为：
[0044]通过分析保护装置内部具体插件的功能情况可得，保护的CPU、AD、电源、MMI等相关插件失效均可能引发的装置失效,但不同插件插件失效导致的失效模式有所不同，具体如表1所示。
[0045]表1保护插件失效分析表
[0046][0047][0048]步骤2、建立线路保护可靠性框图；
[0049]在步骤2中，具体过程为：
[0050]首先根据图2所示110kV线路保护的配置，分析其连接关系以及逻辑关系，其次根据保护各插件的失效模式建立110kV线路保护拒动、误动可靠性框图如图3、图4所示。
[0051]步骤3、建立110kV线路保护可靠性计算数学模型；
[0052]在步骤3中，具体过程为：
[0053]将显示屏、MMI插件以及电源插件不会引起误动的插件统称为电源类插件；保护系统属于可修复系统，根据可修复系统的可靠性计算公式，考虑了装置自检率的影响，结合图3、图4进行推导可得110kV线路可靠性指标计算公式如下所示：
[0054](1)拒动概率
[0055][0056]式中：λ为各设备或插件的失效率；m为各设备的自检率；u1为自检成功设备的修复率；u2为自检不成功设备的修复率。
[0057](2)误动概率
[0058][0059]式中：r为保护装置发生不能被自检故障发生误动的概率。
[0060](3)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、分析保护装置各插件的功能，确定不同保护插件的失效模式；步骤2、通过110kV线路保护配置方案建立110kV线路保护可靠性框图；步骤3、建立110kV线路保护可靠性计算数学模型；步骤4、输入可靠性数据，计算得到110kV线路保护系统的可靠性指标数值。2.根据权利要求1所述的一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述失效模式确定具体为：分析保护装置内部具体插件的功能情况，确定电源插件、MMI插件、显示屏插件、CPU插件、AD插件以及合智一体相关插件或设备发生故障时会导致线路保护发生误动或拒动。3.根据权利要求1所述的一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，其特征在于，在所述步骤2中，建立线路保护可靠性框图的具体过程为：步骤21、根据110kV线路保护的配置，分析配置间的连接关系以及逻辑关系；步骤22、根据误动、拒动涉及的插件或设备分别建立110kV线路保护拒动、误动可靠性框图。4.根据权利要求1所述的一种110kV线路保护拒动、误动的计算方法，其特征在于，在所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜宇翔，喇军，欧阳明浩，舒治淮，刘宇，李仲青，孟江雯，窦雪薇，薛安成，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：