[发明专利]一种智能变电站过程层网络短期可靠性定量分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于智能变电站可靠性技术领域，尤其涉及智能变电站过程层网络瞬时状态概率和平均状态概率的计算方法。

背景技术

智能变电站作为电力系统的枢纽环节，是采集运行数据和执行调度命令的源头与终端，而智能变电站过程层网络则涉及到全站的数据源头和开关的控制，对全站的稳定运行起重要作用。因此，智能变电站过程层网络的安全可靠运行对于保证变电站供电安全具有重要意义。

随着IEC61850标准的建立、电子式互感器的实用化、光纤网络通信技术的广泛应用以及智能电子设备的普及，为智能变电站的实现提供了良好的技术基础。智能变电站过程层网络涉及到数字化采用技术，由电子式互感器和合并单元的配合实现，同时涉及GOOSE网，由智能终端和智能开关的配合实现。这些新型电子设备的应用使得智能变电站过程层网络的可靠性评估变得更加复杂。

智能变电站二次系统构建采用的三层两网结构造成了继电保护系统、测控系统与网络通信系统在结构和功能上的融合，这给智能变电站过程层网络的可靠性评估带来了困难。

考虑到现有智能变电站建设周期较短，可靠性统计数据不完整，站内设备的可靠性参数未必收敛至稳态值，传统稳态可靠性评估方法在此情况下并不适用。

本发明为克服上述现有技术存在的不足之处，提供智能变电站过程层网络的短期可靠性定量分析方法，分析了智能变电站过程层网络各个组成元件的瞬时状态概率，并采用分层等值法实现了对智能变电站过程层网络整体及各个间隔子系统的可靠性短期评估，极大地缩减了计算规模，增加计算速度，同时清晰地描述了从建成到初期投运再到稳定运行过程中，智能变电站过程层网络整体及各个元件的不可用率的收敛过程。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出一种用于智能变电站二次系统的短期可靠性定量计算方法，它具有逻辑清晰、算法简洁、易于实现的优点，为智能变电站二次系统短期可靠性定量计算提供了切实有效的使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，它包括：

一种智能变电站过程层网络短期可靠性定量分析方法，是应用于智能变电站过程层网络中，智能变电站过程层网络PLN包括：一个公用交换机SWC、n个间隔交换机SWB1-SWBn，n个间隔合并单元MUB1-MUBn，n个间隔保护单元PB1-PBn，n个间隔智能终端ITB1-ITBn，n个间隔测控单元MCB1-MCBn；公用交换机与n个间隔交换机呈星形连接方式，每个间隔交换机下连接间隔合并单元、间隔保护单元、间隔智能终端、间隔测控单元；

其特征是：所述智能变电站过程层网络短期可靠性定量分析方法是按如下步骤进行的：

步骤1、统计所述智能变电站过程层网络中各个交换机与间隔单元的平均失效前时间MTTF和平均修复时间MTTR，计算所述智能变电站过程层网络中各个交换机与间隔单元的故障率和修复率；

步骤2、对所述智能变电站过程层网络PLN的各个组成元件进行短期可靠性建模；

步骤3、将间隔交换机SWB1、间隔合并单元MUB1、间隔保护单元PB1、间隔智能终端ITB1、间隔测控单元MCB1视为整体，记作间隔子系统BSS1，对间隔子系统BSS1进行短期可靠性定量分析；

步骤4、利用步骤三中所述方法，将间隔交换机SWB2-n，间隔合并单元MUB2-n、间隔保护单元PB2-n、间隔智能终端ITB2-n、间隔测控单元MCB2-n视为整体，分别记作间隔子系统BSS2-n，对间隔子系统BSS2-n进行短期可靠性定量分析；

步骤5、采用分层等值算法，计算见间隔子系统BSS1-BSSn的等值故障率和等值修复率；

步骤6、对由公用交换机SWC和n个间隔子系统BSS1-n组成的智能变电站过程层网络PLN进行短期可靠性定量分析；

步骤1中所述的交换机与间隔单元的平均失效前时间和平均修复时间包括：