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继电保护设备可靠性与状态评估决策研究

王建楠  
【摘要】:继电保护作用是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测,以保证电力系统正常可靠运行。随着国民经济生产力的发展,电网建设不断深入,继电保护设备作用尤为重要。一般情况下,继电保护可靠性分析有两种方法,一种是以继电保护可靠性检修为基础,不断更新检修策略,制定维修顺序;另一种基于采集设备状态信息对继电保护进行状态评估,从而因地制宜安排维修,两种方法都是以继电保护安全、正常运行为目的。因此,本文从以上两个方面进行继电保护可靠性研究,保证电力系统可靠运行。本文针对继电保护的可靠性分析和状态评估,主要开展以下工作:首先,本文介绍了相关的研究背景及研究意义,阐述可靠性状分析和状态评估对于继电保护的重要性,并探讨继电保护状态评估研究存在的一些问题。接着,系统性介绍可靠性指标、可靠性因素,并对继电保护可靠性和状态评估常用的方法进行梳理归纳,结合继电保护可靠性研究存在的问题和状态评估方法的基础,确定本文对继电保护分析的方法。其次,采用功能和结构相结合的故障模式和影响分析方法(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA),在综合考虑继电保护功能的基础上,完成继电保护的FMEA表,确定继电保护的主要故障模式。考虑故障概率和逻辑关系的不确定性,在传统故障树的基础上,引入T-S模糊模型,建立基于专家意见T-S模型规则表,进行T-S模糊故障树继电保护可靠性分析,计算系统故障的模糊可能性、T-S概率重要度和T-S关键重要度,并通过实例验证了评估方法的有效性和可靠性。最后,将粗糙集理论与云理论结合应用到继电保护状态评估中。建立了继电保护的状态评价体系,考虑粗糙集确定权重存在为零的可能性,提出了改进粗糙集理论作为确定继电保护状态量权重系数的理论方法,确保继电保护指标权重与实际情况相符合。由于继电保护存在不确定性和随机性,采用云理论,通过云发生器确定继电保护各个指标关联度,并引入D-S证据理论对继电保护整体指标评估,为继电保护状态等级划分提供了新的思考方向。


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