[发明专利]一种基于状态的电气系统事故趋势的确定方法

权利要求书

1.一种基于状态的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，就影响电气元件可靠性的两个重要因素：工作时间t和工作温度c对单个元件的可靠性进行分析，可用事故树表示系统结构，通过事故树对系统结构进行化简，得到考虑t和c二元因素影响下的系统故障概率分布，然后对t和c分别求导，得到曲面分别对于t和c的变化程度，确定电气系统事故趋势；其包括如下步骤：电气元件的可靠性确定、电气系统的可靠性确定、电气系统事故趋势的确定方法，用事故树表示系统结构，通过事故树对系统结构进行化简，得到考虑t和c二元因素影响下的系统故障概率分布，确定电气系统故障随t和c变化的趋势。

2.根据权利要求1所述的基于状态的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，元件的故障概率P_i(t,c)是t和c作为自变量的函数，当t和c两方面之一故障时元件就发生故障，根据逻辑或的概念P_i(t,c)为：

P_i(t,c)＝1-(1-P_i^t(t))(1-P_i^c(c))

确定P_i(t,c)，必须先确定P_i^t(t)和P_i^c(c)，设系统中单个元件发生故障后不可修，系统排除故障是通过更换元件实现的。

3.根据权利要求2所述的基于状态的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，P_i^t(t)可以认为是不可修系统的单元故障概率，并设故障达到0.9999元件应该更换，如下式所示：

P_i^t(t)＝0.9999＝1-e^-λt；λt＝9.2103

式中：λ为单元故障率。

4.根据权利要求2所述的基于状态的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，对于P_i^c(c)，电气元件的正常工作都要有一定的工作温度范围，高于或低于该温度范围元件就发生故障，P_i^c(c)表示为余弦曲线，如下式所示：

$P_i^c\left(c\right)=\frac{cos(2\mathrm{\π}c/A)+1}{2}$

式中：A为温度变化范围。

5.根据权利要求1所述的基于状态的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，顶上事件发生概率空间分布趋势：就顶上事件发生概率空间分布P_T(x₁,x₂,…x_n)对某一影响因素d求导后得到的针对d的n+1维的空间分布，用其中x₁,x₂,…x_n表示n个影响因素。

6.根据权利要求1所述的基于状态的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，研究区域的划分：研究区域内的基本电气元件x₁、x₂、x₃、x₄、x₅对时间t和温度c的表达式是连续的分段的，对于时间t的分段点为：0，35，45，50，60，70，90，100天；对于温度c的分段点为：0，5，10，40，45，50℃，所以对整个平面的研究采取先分割后组合的方式，将整个区域划分为35个子区域。

7.根据权利要求1所述的电气系统事故趋势的确定方法，其特征在于，研究区域曲线的求导：子区域内曲面对两个变量都可导，子区域之间的连接处连续不可导，这个连接处通过前后两个节点的自变量和函数值通过导数定义求导，这样将三维空间曲面对时间t和温度c求导，可以直观的表现出系统故障发生概率随时间和温度变化的程度，从而防止当温度或时间变化很小时，造成较大故障发生概率的情况。