发明名称 一种微机继电保护装置可靠性评价指标体系
摘要 本发明涉及一种微机继电保护装置可靠性评价指标体系,其包括以下步骤:1)计算保护装置的可靠性指标R;2)计算保护装置的速动性指标S;3)计算保护装置的灵敏性指标L;4)计算保护装置的耐久性指标N;5)计算保护装置的维修性指标W;6)计算保护装置经济性指标J;7)通过对所述指标R,S,L,N,W,J的计算,将得到的逆向评价指标转换为正向指标,使所有的指标具有相同的指向性,并将所有的正向指标转换为相对值指标,最后根据相对值指标对继电保护装置进行全面统一可靠性评价,相对值指标的计算值越大则保护装置的各个方面越完善,可靠性越高。本发明可以全面地评价继电保护装置的可靠性,广泛应用于继电保护装置维护管理人员以及继电保护装置制造商。
申请公布号 CN104166785B 申请公布日期 2017.04.12
申请号 CN201410334022.1 申请日期 2014.07.14
申请人 国家电网公司;国网北京经济技术研究院 发明人 宋璇坤;潘尔生;赖清平;刘颖;薛安成;彭竹弈;张祥龙
分类号 G06F19/00(2011.01)I 主分类号 G06F19/00(2011.01)I
代理机构 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人 徐宁;孙楠
主权项 一种微机继电保护装置可靠性评价指标体系,包括以下步骤:1)计算保护装置的可靠性指标R;可靠性指标R为11类指标的平均值:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>R</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>11</mn></mfrac><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mn>11</mn></munderover><msub><mi>R</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000011.GIF" wi="286" he="142" /></maths>所述11类指标如下:①安全自动装置正确动作率R<sub>1</sub>:<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>c</mi></msub><msub><mi>N</mi><mi>o</mi></msub></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000012.GIF" wi="198" he="134" /></maths>其中,n<sub>c</sub>为保护装置正确动作次数,N<sub>o</sub>为保护装置动作总次数;②故障录波装置录波完好率R<sub>2</sub>:<maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>L</mi></msub><msub><mi>N</mi><mi>L</mi></msub></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000013.GIF" wi="205" he="134" /></maths>其中,n<sub>L</sub>为故障录波正确录波次数,N<sub>L</sub>为总录波数;③定值区定值核对异常率R<sub>3</sub>:<maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>D</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000014.GIF" wi="286" he="142" /></maths>其中,n<sub>D</sub>为定值异常数,N<sub>num</sub>为保护装置总个数,T<sub>0</sub>为运行累计时间,若以年为单位,则T<sub>0</sub>=1;④通道试验异常率R<sub>4</sub>:<maths num="0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>4</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>T</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000015.GIF" wi="285" he="135" /></maths>其中,n<sub>T</sub>为通道异常数;⑤时钟准确性异常率R<sub>5</sub>:<maths num="0006"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>5</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>S</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000016.GIF" wi="286" he="137" /></maths>其中,n<sub>S</sub>为时钟异常数;⑥保护开关量状态异常率R<sub>6</sub>:<maths num="0007"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>6</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>K</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000017.GIF" wi="285" he="134" /></maths>其中,n<sub>K</sub>为保护开关量异常数;⑦继电保护装置的故障率R<sub>7</sub>:<maths num="0008"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>7</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>f</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000021.GIF" wi="281" he="142" /></maths>其中,n<sub>f</sub>为保护装置的故障次数;⑧工作成功率R<sub>8</sub>:<maths num="0009"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>8</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>n</mi><mrow><mi>i</mi><mi>c</mi><mi>o</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>o</mi><mi>c</mi><mi>o</mi></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>n</mi><mrow><mi>i</mi><mi>c</mi><mi>o</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>o</mi><mi>c</mi><mi>o</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mi>m</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>m</mi><mi>s</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mi>r</mi></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000022.GIF" wi="645" he="120" /></maths>其中,n<sub>ico</sub>为区内故障正确动作次数,n<sub>oco</sub>为区外故障正确不动作次数,n<sub>m</sub>为无故障误动次数,n<sub>ms</sub>为非选择性误动次数,n<sub>r</sub>为拒动次数;n<sub>ico</sub>和n<sub>oco</sub>二者通过如下公式计算:<maths num="0010"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>n</mi><mrow><mi>i</mi><mi>c</mi><mi>o</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>n</mi><mi>c</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>n</mi><mi>r</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>n</mi><mrow><mi>o</mi><mi>c</mi><mi>o</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>n</mi><mi>f</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>m</mi><mi>s</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000023.GIF" wi="350" he="164" /></maths>因此,工作成功率R<sub>8</sub>能表示为:<maths num="0011"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>8</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>n</mi><mi>c</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mi>f</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>m</mi><mi>s</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>n</mi><mi>r</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>n</mi><mi>c</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mi>f</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mi>m</mi></msub></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000024.GIF" wi="493" he="143" /></maths>⑨无故障误动率R<sub>9</sub>:<maths num="0012"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>9</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mi>m</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000025.GIF" wi="285" he="134" /></maths>⑩运行失效率R<sub>10</sub>:<maths num="0013"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>10</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>n</mi><mi>r</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mi>m</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>n</mi><mrow><mi>m</mi><mi>s</mi></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000026.GIF" wi="397" he="135" /></maths>其中,拒动率为n<sub>r</sub>/N<sub>num</sub>T<sub>0</sub>,误动率为(n<sub>m</sub>+n<sub>ms</sub>)/(N<sub>num</sub>T<sub>0</sub>);<img file="FDA0001208969410000027.GIF" wi="58" he="62" />综合失效率R<sub>11</sub>:<maths num="0014"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><mn>11</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>n</mi><mrow><mi>m</mi><mi>a</mi><mi>f</mi></mrow></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mrow><mi>n</mi><mi>u</mi><mi>m</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>m</mi><mi>a</mi><mi>f</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>m</mi><mi>n</mi><mi>s</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001208969410000028.GIF" wi="590" he="142" /></maths>其中,n<sub>maf</sub>为维修时发现的失效累计数,T<sub>maf</sub>为定期维修时间累计,T<sub>mnsr</sub>为失效停休时间累计;2)计算保护装置的速动性指标S;3)计算保护装置的灵敏性指标L;4)计算保护装置的耐久性指标N;5)计算保护装置的维修性指标W;6)计算保护装置的经济性指标J;7)通过对所述指标R,S,L,N,W,J的计算,得到不同维度的可靠性评价指标,这些指标分为逆向指标和正向指标两类,将所有逆向指标转换为正向指标,使所有的指标具有相同的指向性;并采用相对值计算,将所有的正向指标转换为相对值指标,最后根据相对值指标对继电保护装置进行全面统一可靠性评价,相对值指标的计算值越大则保护装置的各个方面越完善,可靠性越高。
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