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数字化变电站中继电保护的可靠性研究

王晓菲  
【摘要】:随着IEC61850标准的颁布实施、高速以太网技术的发展以及非常规互感器技术的实用化,变电站自动化技术逐渐进入数字化时代,继电保护系统走向全数字化成为一种必然。全数字化保护系统具有一系列突出的优点,但是其可靠性问题受到普遍关注。本文首先分析了全数字化继电保护与常规保护的区别,分析影响全数字化继电保护可靠性的软件和硬件因素,提出了全数字化继电保护系统的可靠性指标,并建立了可靠性评价体系。然后建立了全数字化保护系统的马尔可夫模型,出马尔可大状态转移概率矩阵计算出保护系统处于各个状态的稳态概率,最终求得全数字化保护系统的可用度。利用可用度计算公式,对常规保护系统和全数字化保护系统进行了对比分析,从分析结果可以看出由于全数字化保护系统的二二次回路具备了自我监测的能力,使得全数字化保护系统的可用度得到显著提高。最后建立了全数字化保护系统的可靠性框图,采用故障模式和后果分析法(FMEA法)对系统中的每个元件所有可能的故障模式进行了识别和分析,在FMEA法的支持下,建立了全数字化保护系统的故障树,求取了故障树的所有最小割集,并对该系统的可靠性进行了定性分析,找出了影响全数字化保护系统可靠性的关键环节,总结了提高全数字化保护系统可靠性的各种技术措施,对优化工程设计、指导运行维护有积极的参考意义。


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