[发明专利]考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法

权利要求书

1.一种考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：建立线路-继电保护Markov模型；

在电网运行某一时刻下，输电线路和继电保护装置的故障率恒定，采用Markov模型分析被保护元件与继电保护装置，对两套主保护及远近后备保护建建立线路-保护系统的49状态Markov状态转移图；

针对上述49状态的Markov模型，设其驻留概率矩阵为：

p＝[p₁ p₂ ... p₄₉]

以及转移矩阵A，则满足如下方程：

根据Markov分析结果，可得保护正确动作概率：

主保护拒动概率：

近后备保护拒动概率：

远后备保护拒动概率：

保护拒动概率：

保护误动概率：

P_WD＝p₄₉

则保护不正确动作概率：

除此之外，该模型还可计算出保护系统含有隐性故障的概率，即主保护隐性拒动概率：

近后备隐性保护拒动概率：

远后备隐性保护拒动概率：

隐性误动概率：

保护含有隐性故障概率：

S2：考虑继电保护隐性故障严重程度的量化评估模型；

风险是指对不期望发生的后果的概率和严重性的度量，用概率与后果的乘积表示，即：

R＝P·I

式中，R表示风险，P为事故发生的概率，I为事故发生的后果；

采用切机量和失负荷量来表征由于保护隐性故障导致连锁故障发生带来的后果，即：

I＝γ₁·I_G+γ₂·I_L

式中γ₁和γ₂表示权重，I_G表示连锁故障损失的发电量，I_L表示连锁故障损失的量负荷量。

2.一种考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法，其特征在于：S1中，对两套主保护及远近后备保护建模作如下假设：

保护发生故障的概率低，不考虑多套保护或保护与元件同时发生故障的情况，所有故障均是由前一故障基础发展而来；

保护在一段运行时间内的故障率与修复率视为常数；

状态维修采用了在线自检与监视手段，代替了定期检修，保护系统不考虑检修周期；

两套主保护采用或门连接，可将两套主保护视作一个整体，保护整体不正确动作造成的连锁故障事故链及后果与分别考虑时是相同的，因此建模时将两套主保护状态合并；

保护隐性故障在元件故障或外部因素触发下暴露后将会对保护系统进行彻底检修，修复后的系统各段保护均是正常的，在新状态转移前不存在隐性故障；因此为简化模型，可对造成故障后果一致的状态进行合并；但隐性故障未暴露的状态，因不能确定其暴露后的后果，因而不能合并。

3.根据权利要求1所述的一种考虑继电保护隐性故障严重程度的故障率模型及评估方法，其特征在于：S1中，包括建立继电保护装置故障率模型；

继电保护装置故障率模型从人为失误平均故障率、保护装置老化失效率、保护所处环境影响平均故障率三个方面分别对其进行建模；

人为失误平均故障率为λ_R；

保护装置老化失效率为：

λ_T＝kt^β

式中，k和β决定了Weibull分布函数的形状和尺度；

保护所处环境影响平均故障率为λ_ext；

以上三个方面的因素具有互斥性，相互独立，因此可叠加，得到保护的故障率λ_P为：

λ_P＝λ_R+λ_T+λ_ext。