基于区间理论的数字化保护系统可靠性分析.pdf

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1、第41卷第7期电力系统保护与控制v01．41NO．72013年4月1日PowerSystemProtectionandControlApr．1，2013基于区间理论的数字化保护系统可靠性分析肖飞，吕飞鹏(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：对传统的数字化保护系统冗余配置，提出了两种新的改进方案，并利用GO法进行建模分析。考虑数字化保护系统可靠性原始数据的不确定性，采用区间数值的方法来对原始数据进行修正，并结合提出的可靠性模型，对保护系统进行区间评估。由于区间值结果包含了不确定的风险因素，因此得到结果更科学、更

2、符合实际。最后的算例对所提方法进行了验证，说明了该方法的有效性关键字：数字化；可靠性；GO法；区间分析；继电保护ReliabilityanalysisofdigitalprotectionsystembasedonintervaltheoryXIAOFei．LUFei-peng(SchoolofElectricalEngineeringandInformation，SichuanUniversity,Chengdu610065，China)Abstract：Thispaperputsforwardtwonewprogram

3、sforimprovingtheredundancyconfigurationoftraditionaldigitalprotection，andtakesadvantageoftheGOmethodologyformodelinganalysis．Consideringtheuncertaintyofinitialdataofdigitalprotection，intervalvaluesareusedtorevisethemandintervalevaluationisconductedbasedOFttherelia

4、bilitymode1．Sincetheintervalvaluescontaintheuncertainrisks，theresultsaremorescientificandpractica1．Theproposedmethodistestifiedbyanexampleandisprovedtobeeffective．Keywords：digitalization；reliability；GOmethodology；intervalanalysis；relay中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674-34

5、15(2013)07-0142—05靠性的分析，多数是用元件参数平均值进行评估，0引言得到一个确定的点值结果，这显然是不合理的，因随着IEC61850标准的颁布、以太网交换技术其将会导致分析结果与实际情况有较大偏差。的发展以及光电互感器等新型互感器的使用，保护基于上述情况，为了保证所得结果能反映参数系统甚至电力系统逐步朝全数字化的方向发展。因变化的影响，本文将区间分析运算引入到保护系统此，传统继电保护的可靠性分析L1之J已不能适应当前可靠性评估中，提出一种可靠性区间评估方法。该的需要。电力系统数字化的标志是一次设备的智能方

6、法能够全程考虑参数的不确定性，只需进行一次化和二次系统的网络化，能够准确实时地获得一次计算即可得到反映各种不确定风险的结果，大幅简系统的信息，从而快速判断出故障，同时实现数据化了点值分析所需的计算。同时结合数字化保护系共享。与传统保护相比，数字化保护系统在系统构统的特点，在传统冗余基础上提出两种改进的冗余成、组成元件及工作模式上都有很大差异。智能电配置方案，并利用GO法建立相应的数学模型进行子器件的大量使用，使得针对整体性能的传统保护可靠性区间评估。的可靠性评估模型已很难满足数字化系统可靠性评1数字化保护系统构成估的需要。

7、目前已有部分学者对数字化系统的可靠性分析进行了相关研究L3J。依据文献[3．4】的分析，根据IEC61850标准，数字化变电站系统功能不同元件对可靠性的贡献存在差异，元件的重要度上可分为过程层、间隔层、站控层。过程层直接与越高，其变化对保护系统可靠性的影响就越大。由一次设备相连接，通过非常规互感器及合并单元于工艺水平、元件老化和统计误差等原因，元件参(MU)采集一次系统的数字化信息，利用同步时数存在不稳定性和不确定性。文献[8]指出，±50％钟源(TS)使各单元获取的信息保持同步，智能开是元件参数正常的变化区间。而目前对保

8、护系统可关控制单元(ISG)控制一次设备的状态。过程层肖飞，等基于区间理论的数字化保护系统可靠性分析的信息通过交换机(Sw)传递给间隔层。间隔层的2可靠性评估模型间隔控制单元(BCU)和间隔保护单元(BPU)主要实现监控和保护功能。站控层包括就地监控系统将以上构建的结构图翻译成GO图，进行保护(Stat