小样本失效数据下保护可靠性的贝叶斯-蒙特卡罗评估方法.pdf

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1、第28卷第5期电力系统及其自动化学报Vo1．28No．52016年5月ProceedingsoftheCSU-EPSAMav20I6小样本失效数据下保护可靠性的贝叶斯一蒙特卡罗评估方法李芷筠，戴志辉，焦彦军(华北电力大学电力工程系，保定071003)摘要：保护系统的“高可靠性”导致基于大失效样本数据的可靠性评估方法遇到瓶颈，并将直接影响评估结果可信度，针对该问题，提出一种基于小样本失效数据的继电保护系统可靠性评估方法。首先，在分析继电保护装置的运行特性及小样本失效数据特点的基础上，通过拟合优度检验确定以威布尔分布作为失效数据的寿命分布；

2、其次，利用小样本数据进行回归分析得到威布尔分布的参数，选取蒙特卡罗抽样得到的子样作为贝叶斯分布的先验分布；最后通过贝叶斯理论得到后验概率分布并求其全概率得到装置的可靠度和故障概率密度等可靠性指标。算例分析验证了方法的有效性。关键词：继电保护；小样本；失效数据；蒙特卡罗方法；可靠性评估；中图分类号：TM77文献标志码：A文章编号：1003—8930(2016)05-0009-06DOI：10．3969~．issn．1003—8930．2016．05．002BayesMonte—CarloReliabilityAssessmentMetho

3、dofProtectionSystemswithSmallFailureSamplesLIZhijun，DAIZhihui，JIAOYanjun(DepartmentofElectricalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Reliabilityassessmentmethodsneedinglargefailuresamplesetswouldfaceabottleneckwhilethehighreli—ability

4、oftheprotectionsystemistakenintoaccountandwould，therefore，directlyaffectthecredibilityoftheassess—mentresults．Toovercomethisinadequacy，aprotectionsystemreliabilityassessmentmethodbasedonsmallfailureda．tasetswasproposed．Firstly，afteranalyzingtheoperatingcharacteristicsofp

5、rotectiondevicesanditssmallfailuresam-pledata，theWeibulldistributionwasselectedasthelifedistributionthroughgoodness—of-fittests．Secondly，thepa—rametersoftheWeibulldistributionwereestimatedbyregressionanalysisandMonte—Carlosimulationwasusedtodeter．minethepriordistribution

6、oftheBayesdistilbution．TheposteriorprobabilityandreliabmtyindiceswerethenobtainedbyusingtheBayestheory．Thestudycasedemonstratestheeffectivenessofthemethod．Keywords：protectiverelaying；smallsample；failuredata；Monte—Carlomethod；reliabilityassessment作为电力系统的第一道防线，继电保护系统的逻辑关系建

7、立可靠性概率模型，通过递推或迭代等可靠性水平对于电力系统的安全稳定运行有着重求解模型、计算指标。模拟法如蒙特卡罗仿真是通要意义。从目前系列文献对继电保护装置实际运过对概率分布采样来进行状态的选择和估计，利用行情况的统计数据u看，继电保护装置在其工作年统计学方法得到可靠性指标1。考虑到继电保护系限内，极少发生“误动”、“拒动”等失效甚至缺陷情统在有限时间内很难获取足够的失效数据(甚至无况。加之保护装置换代周期缩短，目前继电保护系失效数据)，即便缺陷数据样本也不丰富，因此依赖统缺陷和失效信息记录尚不十分规范和标准，在一于大失效样本的传统可靠

8、性评估方法的有效性会定地域和时间范围内，具体到装置型号、失效模式打折扣，并在一定程度上降低其评估结果的可信的完整失效记录样本更少。迄今为止，继电保护可度，可能进一步影响以可靠性评估为依据的检修策靠性评估方法