[发明专利]基于生存分析加GO法的继电保护系统可靠性评价方法

说明书

本发明提供一种基于生存分析加GO法的继电保护系统可靠性评价方法，包括：收集继电保护可靠性基础数据，采用生存分析的方法得到保护装置投运各个时间段的设备可靠度；基于GO法建立继电保护系统结构模型，将继电保护系统原理图、流程图或工程图直接按一定规则翻译成由操作符和信号流两大要素构成的GO图，采用概率公式算法进行继电保护系统可靠性的GO法运算；根据保护装置投运各个时间段的设备可靠度，结合GO法运算，就可以计算出整个系统的正确工作概率，得到继电保护系统的可靠性。本发明可以对继电保护系统可靠性定量计算，具有简单、直观、易于计算机编程的优点，因此可用于指导继电保护系统的分析设计、运行维护等工作。

技术领域

本发明涉及继电保护系统可靠性研究技术领域，具体是一种基于生存分析加GO法的继电保护系统可靠性评价方法。

背景技术

可靠性理论自20世纪50年代创立以来，得到了世界各地研究者的广泛关注，并在众多行业内(尤其是航空航天、军工装备、核电等对可靠性要求高的领域)得到了成功的应用。可靠性分析的重要步骤之一，是根据待分析系统结构选择合适的分析方法，建立可靠性分析模型。

常见的可靠性分析方法有最小路集法、故障树法、Markov法等。最小路集法需要先找到首末节点间的所有最小路径，然后分别计算每条路径的可靠性之后作并联处理；故障树法需要分析所有故障可能性，建立故障树图，并找出故障的最小割集；Markov法主要用于可修系统的可靠性分析，需要建立Markov空间模型，利用状态转移方程进行计算。

目前，在传统变电站保护系统的可靠性分析中，较多地采用了上述的3种方法。这3种方法在应用过程中存在计算量大、分析主观性强等不足之处，其中最小路集法和故障树法在分析系统模型时需要列举所有路径或故障原因，容易出现遗漏或缺失的现象，导致分析结果存在误差。

发明内容

基于传统可靠性分析方法的不足，本发明针对保护系统的失效数据存在定时截尾、保护装置投运时刻不完全相同的问题，提供一种基于生存分析加GO法的继电保护系统可靠性评价方法，其采用生存分析方法来估计设备不同时间段的可靠度，通过GO法得到保护系统逻辑关系以及运算顺序，由此可以得到整个保护系统的可靠性。结果表明，该方法可以对继电保护系统可靠性定量计算，具有简单、直观、易于计算机编程的优点，因此可用于指导继电保护系统的分析设计、运行维护等工作。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于生存分析加GO法的继电保护系统可靠性评价方法，包括以下步骤：

步骤一：收集继电保护可靠性基础数据，采用生存分析方法估计设备的可靠度，得到保护装置投运各个时间段的设备可靠度；

步骤二：建立继电保护系统可靠性的GO图以及继电保护系统可靠性的GO运算；

其中建立继电保护系统可靠性的GO图包括：

基于GO法建立继电保护系统结构模型，将继电保护系统原理图、流程图或工程图直接按一定规则翻译成由操作符和信号流两大要素构成的GO图，其中操作符代表具体部件或逻辑关系，信号流代表具体的物流，由信号流连接操作符，然后按操作符的运算步骤进行计算；

继电保护系统可靠性的GO运算包括：通过继电保护系统的GO图，采用概率公式算法，得到系统各信号流成功概率的表达式，即系统从开始状态到各装置正确工作的概率表达式；

步骤三：根据系统从开始状态到各装置正确工作的概率表达式以及整个系统的正确工作概率的表达式，结合保护装置实际运行时间段的可靠度，计算得到系统到各装置正确工作的概率以及整个系统的正确工作概率。

进一步的，所述可靠性基础数据包括保护装置的投入运行时刻、故障退出时刻。

进一步的，步骤一的具体实现过程如下：