[发明专利]一种广域后备保护系统可靠性评估方法及系统

权利要求书

1.一种广域后备保护系统可靠性评估方法，其特征在于，包括：

将广域后备保护系统划分成广域后备保护采样系统、广域电力通信网、继电保护装置、广域后备保护跳闸系统；

基于变电站IED及双星型网络拓扑结构，分析所述广域后备保护采样系统以及所述广域后备保护跳闸系统的拒动失效情况和误动失效情况，根据拒动失效情况构建故障树模型，根据误动失效情况构建故障树模型；

分别以环网和线型网络建立所述广域电力通信网的广域电力通信网可靠性模型，分析所述广域电力通信网可靠性模型的失效情况，根据失效情况建立所述广域电力通信网的故障树模型；

根据所述继电保护装置的硬件模块失效与拒动或误动失效之间的关系，构建硬件模块的拒动或误动失效的故障树模型；建立所述继电保护装置的软件的Markov状态空间图，根据所述Markov状态空间图构建软件的拒动或误动失效的故障树模型；

根据所述广域后备保护采样系统的故障树模型、所述广域电力通信网的故障树模型、所述继电保护装置的的故障树模型、广域后备保护跳闸系统的故障树模型构建广域后备保护系统的整体可靠性故障树模型；

通过故障树结构函数的序贯Monte Carlo仿真方法对所述整体可靠性故障树模型进行可靠性仿真分析，得到广域后备保护系统的可靠性评估结果。

2.根据权利要求1所述的广域后备保护系统可靠性评估方法，其特征在于，所述根据所述继电保护装置的硬件模块失效与拒动或误动失效之间的关系，构建硬件模块的拒动或误动失效的故障树模型；建立所述继电保护装置的软件的Markov状态空间图，根据所述Markov状态空间图构建软件的拒动或误动失效的故障树模型，具体包括：

分析所述继电保护装置的硬件模块失效与拒动或误动失效之间的关系，得到所述继电保护装置的拒动失效率和误动失效率，并建立所述继电保护装置的硬件模块的拒动或误动失效的故障树模型；

将所述继电保护装置的软件失效模式分为拒动失效和误动失效，建立所述继电保护装置的Markov状态空间图，根据所述Markov状态空间图建立Markov状态方程，基于Markov状态方程求解各状态的稳态概率，得到拒动失效率和误动失效率，并建立所述继电保护装置的软件的拒动或误动失效的故障树模型。

3.根据权利要求2所述的广域后备保护系统可靠性评估方法，其特征在于，所述Markov状态空间图，具体包括：

正常工作状态、不可自检硬件拒动状态、可自检硬件拒动状态、不可自检硬件误动状态、可自检硬件误动状态、软件误动状态、软件拒动状态、人员失误导致拒动状态、人员失误导致误动状态。

4.根据权利要求1所述的广域后备保护系统可靠性评估方法，其特征在于，所述广域后备保护采样系统的拒动失效情况，具体包括：

LTU无法获取合并单元采样值信息，分为合并单元硬件故障失效、合并单元至LTU的通信网络故障失效；

LTU无法获取保护装置的逻辑量信息，分为保护装置失效、保护装置至LTU的通信网络故障失效；其中，保护装置失效包括：无法获取合并单元的采样值信息导致保护装置原理失效，分为合并单元硬件故障失效、合并单元至保护装置通信网络故障失效；保护装置拒动失效；

LTU装置拒动失效。

5.根据权利要求1所述的广域后备保护系统可靠性评估方法，其特征在于，所述广域后备保护跳闸系统的误动失效情况，具体包括：

1个或多个传统保护装置的所有保护信息错误导致广域后备保护误动失效；

站内通信网络正常；

LTU装置正常，其中，传统保护装置的所有保护信息错误分为两种情况：传统保护装置失效，包括误动和拒动失效；合并单元故障，输出的采样值错误，导致保护装置的所有保护信息错误。

6.根据权利要求1所述的广域后备保护系统可靠性评估方法，其特征在于，所述广域后备保护跳闸系统的拒动失效情况，具体包括：

LTU装置拒动失效；LTU至智能终端的通信网络故障失效；智能终端故障失效。