[发明专利]改进的基于功能分解的二次系统风险量化模型建立方法

摘要

本发明具体涉及一种改进的基于功能分解的二次系统风险量化模型建立方法。本发明首先分解功能涉及的软硬件，抽象成逻辑节点和逻辑连接得到功能图。然后分析逻辑节点和逻辑连接的失效概率。最后求解功能图终点为末端节点的失效概率最大的路径，该路径的失效概率即为功能的失效概率。本发明提出了根据信息流有向图的功能失效概率计算方法，该方法通过搜索有向图中最大失效概率路径来确定功能失效概率。

主权项

改进的基于功能分解的二次系统风险量化模型建立方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一：分解功能涉及的软硬件，抽象成逻辑节点和逻辑连接得到功能图，具体是：功能是指在系统中，独立执行某个任务的信息和物理设备的集合；对于一个复杂的系统，一个功能可能包含多个子功能；功能图中的主要元素包括：实体、逻辑节点和逻辑连接；功能由若干交换信息的逻辑节点和逻辑连接组成；通过功能图可以知道功能完成涉及的逻辑连接、逻辑节点及它们之间的信息片流向；所述的实体是指电力二次系统中客观存在的二次设备、电力软件和控制人员；所述的逻辑节点是指电力二次系统中交换数据或执行任务的最小部分；逻辑节点是二次设备、电力软件和控制人员的整体或部分的行为和方法的抽象；所述的逻辑连接是指逻辑节点之间的通信链路，是信息传送的途径，具有方向性；逻辑连接可以视为对通信信道的抽象；步骤二：分析逻辑节点和逻辑连接的失效概率，具体是：逻辑节点的失效概率分析：设备在t时刻的故障率表示设备在t时刻以前一直正常工作，在t时刻以后单位时间内故障的概率，记为λ(t)；假定N0个相同的元件在t＝0时刻投入运行，t时刻以后部分元件发生故障，记Nst为t时刻完好的元件数；则设备的故障率函数为：λ(t)=1Δt(Nst-Nst+Δt)/Nst---(1)]]>设备故障有三种类型，包括初始运行期的早期故障、稳定运行期的偶然故障、耗损期的损耗故障；将三个时期的曲线连在一起形成形似浴盆的曲线，称之为浴盆曲线；设备处于初始运行期和耗损期的寿命分布主要有可能为威布尔分布、伽玛分布或者对数正态分布，设备处于偶然故障时其寿命分布为指数分布；电力软件的故障概率是一个定值，表示为：U=f×MTTRT---(2)]]>式中：f为自投入以来该软件故障的次数；MTTR为每次故障的平均修复时间；T为软件自投入以来的运行时间；逻辑连接的失效概率分析：逻辑连接是对通信信道的抽象，对于冗余配置或非冗余配置的信道可以采用不同的失效概率进行处理；步骤三：求解功能图终点为末端节点的失效概率最大的路径，该路径的失效概率即为功能的失效概率；具体如下：将功能图中信息片流向的方向取反，形成一张新的图，该图表示了末端节点对其他节点所产生信息片的依赖关系，称为依赖图；在依赖图中，从节点vi出发到节点vj的边Ei,j的权值用1‑PF(Ei,j)表示，其中PF(Ei,j)为该边的失效概率；节点vi本身的失效概率用PF(vi)表示；以末端节点为起点，计算末端节点到各节点的最短路径，这些路径中具有最短路径距离的为最小不失效概率路径，即最大失效概率路径。