智能变电站继电保护可靠性的评估方法研究

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1、上海交通大学硕士学位论文智能变电站继电保护可靠性的评估方法研究硕士研究生：何旭学号：1120319088导师：张沛超副教授申请学位：专业硕士学位学科：电气工程所在单位：电子信息与电气工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterResearchonReliabilityEvaluationMethodforRelayProtectionsinSmartSubstationCandidate：Xu,HeStudentID:

2、1120319088Supervisor：Assoc.Prof.Peichao,ZhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：DepartmentofElectricalEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《智能电网海量信息处理关键

3、问题的研究》，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

4、和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海交通大学硕士学位论文智能变电站继电保护可靠性的评估方法研究摘要智能变电站保护系统中大量采用了千兆以太网高速通信、微秒级高精度同步采样、非常规互感器等新技术，系统结构较之常规保护变得更为复杂，这对保护系统的可靠性产生了不利的影响。继电保护设备是电网安全的第一道防线，对其可靠性进行综合的建模和评估具有重要意义。本文从三个方面，对智能变电站继电保护的可靠性评估方法进行了研究。智能变电站继电保护系统是高可靠性系统，实际

5、运行中往往缺少失效数据。本文首先研究了基于历史统计数据的保护可靠性估计问题，针对智能变电站继电保护失效事件的小样本特征，提出了在小样本条件下基于支持向量机的可靠性估计方法，同时利用网格搜索法和交叉验证，对支持向量机的参数进行寻优，提高参数估计的精度。仿真分析表明算法在小样本条件下具有较高的参数估计精度，并在一定程度上能够抑制野值的影响。接下来，在获得保护系统各类元件可靠性参数的基础上，研究了基于保护系统结构的可靠性建模与分析问题，针对智能变电站保护系统复杂的组网结构和多样的检修策略，提出了考虑检修策略的智能变电站保护系统可用性分析方法。方法结合可靠性框图与蒙特卡洛仿真

6、，能够有效解决智能变电站系统结构复杂造成的状态空间爆炸问题。装置的在线状态评价是实现状态检修策略的前提，本文最后研究了继电保护状态的在线评估问题，利用智能变电站有条件实施状态监视的优势，提出了基于模糊支持向量机的保护装置在线状态评价方法。方法通过对装置历史运行记录的预处理以及计算百分比剩余寿命，形成特征向量，并补充同型号装置的样本，利用模糊支持向量机算法，I上海交通大学硕士学位论文对样本权重进行区分，从而训练生成状态评价模型。同时对在线监测获得的状态评价因素进行预处理，利用离线生成的状态评价模型对在线监测数据进行状态评价，最终实现保护装置状态的在线评价。以上方法分别利

7、用了智能变电站继电保护的历史统计数据、静态结构信息、检修策略以及在线监视数据，在进行可靠性评估时，既关注了同型号装置的共性，又兼顾了具体装置的个性，实现了继电保护可靠性的综合评估。关键词：智能变电站，继电保护，可靠性评价，检修策略，蒙特卡洛仿真，支持向量机，状态评价II上海交通大学硕士学位论文RESEARCHONRELIABILITYEVALUATIONMETHODFORRELAYPROTECTIONSINSMARTSUBSTATIONABSTRACTNewtechniqueslikeGigabitEthernet,highspeedcommunic