[发明专利]基于模糊算法的智能变电站继电保护可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊算法的智能变电站继电保护可靠性评估方法，本发明建立了智能变电站保护系统的二次设备、通信及人员子系统的模型，并建立其模糊Markov状态空间模型，最后求解其综合可用度。通过对比数据可得智能变电站继电保护系统在考虑通信方面影响因素后其可靠性数据低于传统保护；经模糊Markov状态空间法得到的综合可用度能准确表征保护系统在各种状态下的可靠性指标，且经模糊化处理的通信子系统的可靠性参数可以有效地避免信息流的不确定性及人为的主观性；最后由结果可知本发明所建立的智能变电站保护子系统模型及对其可靠性的评估具有一定的合理性及实用性，对智能变电站保护系统的架构具有一定的指导作用。

技术领域

本发明涉及一种基于模糊算法的智能变电站继电保护可靠性评估方法，属于变电站继电保护技术领域。

背景技术

智能变电站是智能电网核心节点，是集电压变换、功率交换和电能汇集分配于一体的设施，其安全与否是智能电网能否大力发展的关键所在。智能变电站是智能化的一次设备、网络化的二次设备和电子式互感器在IEC61850通信规约的基础上分层建立的能够实现智能设备、变电站之间的信息共享和互操作的现代化变电站。因而其继电保护可靠性的研究不能完全沿用传统方法，目前智能变电站继电保护可靠性研究大多集中在可靠性模型的建立和信息流连通性、时延确定及组网方式研究上。现有的技术只是从单一角度衡量保护系统可靠性，大多工程中对一次系统进行模糊可靠性评估状态评估的研究很多，但是对二次系统如继电保护系统研究较少，且目前可靠性研究均将可靠性参数假设为固定值，不符合实际情况降低了系统可靠性评估的可信度并无综合考量各个保护子系统对整体可靠性的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于模糊算法的智能变电站继电保护可靠性评估方法，基于模糊理论的马尔科夫模型，并建立基于此的整个智能变电站二次保护系统的Markov模型，综合定量计算不同系统结构及所采取不同采样跳闸方式的保护系统综合可用度，并与传统方法研究得出可靠性结果进行对比，为智能变电站保护系统可靠性评估提供可靠依据。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于模糊算法的智能变电站继电保护可靠性评估方法，步骤S1，影响智能变电站保护可靠性因素分析；步骤S2，模糊化可靠性指标；步骤S3，状态空间法求可靠性指标。

作为本发明的进一步改进，影响智能变电站保护可靠性因素包括二次设备子系统、通信子系统和人员子系统。

作为本发明的进一步改进，二次设备子系对变电站可靠性的影响分析如下：

所述二次设备子系统包括单套设备保护系统和设备冗余保护系统，分别计算直采直跳及网采网跳网络结构模式下单套保护结构失效率和设备冗余结构失效率。

作为本发明的进一步改进，单套保护结构失效率计算过程如下：采用直采直跳的网络结构模式时交换机和同步对时不影响保护可靠性，可令其失效率为零，由串并联关系求得网采网跳网络结构模式下的失效率

λ_S1＝λ_TS+λ_MU+λ_SW+λ_PR+λ_IT. (1)

直采直跳网络结构模式下的失效率

λ_S1＝λ_MU+λ_PR+λ_IT. (2)

设备冗余结构失效率计算过程如下：由设备冗余保护系统结构得到带节点编号的可靠性框图，在其中找到设备冗余保护系统结构的的最小路有4条，则