保护系统可靠性与保护动作可靠性.pdf

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1、第34卷第15期继电器VOI.34NO.152006年8月1日RELAYAug.1，20061保护系统可靠性与保护动作可靠性1232张胜宝，王钢，丁茂生，李晓华（1.广东电网公司深圳供电局，广东深圳518001；2.华南理工大学电力学院，广东广州510640；3.宁夏电力调度中心，宁夏银川750001）摘要：基于继电保护的工作特点，将其可靠性分为保护系统可靠性和保护动作可靠性两个方面。提出保护系统可靠性指标：保护拒动失效率和保护误动失效率；保护动作可靠性指标：保护拒动频率和保护误动频率。建立数字保护系统软/硬件失效率模型，求解保护系统可靠性指标；建立保

2、护动作的状态空间模型，求解保护动作可靠性指标。该方法适用于各种保护的可靠性综合测评和定量管理，也是开展保护科学检修工作的基础。关键词：继电保护；系统可靠性；动作可靠性中图分类号：TM77；TM732文献标识码：A文章编号：1003-4897（2006）15-0001-04护动作可靠性指标：保护拒动频率和保护误动频率。0引言1保护可靠性研究特点由于我国现阶段电网结构较薄弱，系统对故障的承受能力有限，所以在电网故障时继电保护的可继电保护是一种特殊的设备，在全面、系统、定靠正确动作对系统安全稳定运行至关重要。数字继量研究和分析其可靠性水平时应考虑其以下特点：

3、电保护装置因其灵活、可靠、经济等优点正逐步取代1）本文研究的对象不是单个保护装置，而是指传统的保护装置而被广泛地应用于电力系统中并不由保护交流输入回路、数字继电保护装置和操作输断发展，担负着保证电力系统安全、稳定运行的重出回路三部分共同组成的系统。任，因此，有必要对其可靠性进行系统地定量研究和2）可靠性是保护系统的基本要求之一。保护可靠性水平和很多因素有关，包括：保护的原理、装分析。但长期以来电力系统可靠性的研究主要侧重置的硬件结构和工艺、软件流程和运行维护水平等。于一次系统，对保护等二次设备/系统应用可靠性理3）保护系统的主要功能是隔离故障设备，增强

4、论定量分析的研究甚少。只有少数研究者做了一些系统的安全性，所以可靠性指标的制定应反映电网尝试性的工作。文献［1］研究保护装置的电磁兼容安全性的要求。问题，探讨硬件设计中减少干扰，增强可靠性的方4）保护系统的失效状态可分为两种：误动失效法；文献［2］探讨数字保护软件可靠性，指出当前微状态和拒动失效状态，两种失效的后果不同，因此在机保护开发人员对软件可靠性认识的误区，提出一制定其可靠性指标时应分别考虑两种不同的失效情种微机保护软件开发的标准流程。但这些研究都还况。处于定性研究阶段，没有从可靠性理论的角度定量5）保护动作的情况与一次系统密切相关。保分析。文献

5、［3］用软件可靠性影响因素加权法对线护自身的误动失效会引起保护误动，但保护自身拒路保护装置的可靠性进行评估，但文中没有综合数动失效只有和被保护对象故障同时发生时，保护才字保护装置软件和硬件两方面因素，给出定量测评拒动。所以可将保护的可靠性研究分为两个方面：其可靠性的系统方法。由于数字继电保护可靠性涉一方面分析保护系统的失效情况，研究保护系统自及因素较多，评估难度较大，所以到目前为止还无成身的可靠性水平，这与一次系统没有关系，本文称为熟的指标和方法来定量评估其可靠性水平。保护系统可靠性；另一方面，要综合保护和一次设备为此，基于继电保护的工作特点，将其可靠

6、性分的情况，建立起一二次综合模型，分析保护正确动作为保护系统可靠性和保护动作可靠性两个方面。提的情况，本文称为保护动作可靠性。出保护系统可靠性和保护动作可靠性指标及其定量2保护可靠性指标评估方法。建立数字保护系统软/硬件失效率模型，求解保护系统可靠性指标：保护拒动失效率、保护误2.1保护系统可靠性指标动失效率。建立保护动作的状态空间模型，求解保可靠性的基本定义是：设备在规定的条件下和2继电器预定的时间内，完成特定功能的能力。本文基于保式中：TMTTJi和TMTTWi为保护发生拒动和误动的时间；护系统的特点，定义保护误动失效率、保护拒动失效TMTJRi和

7、TMTWRi为拒动和误动后的修复时间。率两个保护系统可靠性指标。保护正确动作率是保护在运行中的数据统计，可靠性研究中最基本的可靠性指标是失效率，它是从一次系统运行的角度来表征保护和被保护设它表示系统已经无故障的工作到时间t，而在t后无备运行的综合情况，其取值不但与保护本身的可靠限小的时间!t内失效的概率。本文定义保护拒动性有关，也与一次系统的运行情况有关。失效率和保护误动失效率，分别表示保护单元已经3保护系统失效率求解无故障的工作到时间t，而在t后无限小的时间!t内发生拒动失效和误动失效的条件概率。定义如保护系统由保护交流输入回路、数字继电保护下：装置

8、和输出操作回路三个部分组成。交流输入回路l指电流互感器、电压互感器及其连接线路；数字保护!pj