一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备与流程

本申请涉及电力系统，更具体地说，是涉及一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备。

背景技术：

1、随着国民用电需求的增加，电力系统的稳定运行越来越重要，对电力系统的保护也需要更加的完备。继电保护装置作为电网保护的组成之一，包含了多个功能模块的组合。为了更好的保护电力系统，需要对继电保护装置的可靠性进行评估。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备，以实现可靠性评估。

2、为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种继电保护装置可靠性评估方法，包括：

3、获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；

4、获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；

5、基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。

6、优选地，所述获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，包括：

7、获取继电保护装置中每一硬件模块的器件质量系数、电路复杂系数、温度加速系数、电压应力减额系数、封装复杂系数、应用环境系数和器件成熟系数；

8、利用下述方程式计算得到继电保护装置中每一硬件模块的失效率λ：

9、λ＝πq(c1πtπv+c2πe)πl

10、其中，πq为器件质量系数，c1为电路复杂系数，πt为温度加速系数，πv为电压应力减额系数，c2为封装复杂系数，πe为应用环境系数，πl为器件成熟系数；

11、利用下述方程式计算得到继电保护装置中各硬件模块的失效率：

12、

13、其中，λi为第i个硬件模块的失效率，n为继电保护装置中硬件模块的总数。

14、优选地，所述基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率，包括：

15、利用下述方程式计算得到硬件误动失效率：

16、λhw＝(λcpi+λdi+λdo+λai+λmem)/2

17、利用下述方程式计算得到硬件拒动失效率：

18、λhj＝(λcpu+λdi+λdo+λai+λmem)/2+λpsu

19、其中，λcpu、λdi、λdo、λai、λmem、λpsu分别为cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、存储模块以及通讯模块的失效率。

20、优选地，所述累积错误次数包括累积误动次数和累积拒动次数；

21、基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率，包括：

22、利用下述方程式计算得到软件误动失效率λsw：

23、

24、利用下述方程式计算得到软件拒动失效率λsj：

25、

26、其中，λ0为初始故障概率，θ为故障减少率系数，uw为累积误动次数，uj为累积拒动次数。

27、优选地，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，包括：

28、利用下述方程式计算得到所述系统误动失效率λw：

29、λw＝λsw+(1-c)λhw

30、利用下述方程式计算得到所述系统拒动失效率λj：

31、λj＝λsj+(1-c)λhj

32、其中，λsw为软件误动失效率，λhw为硬件误动失效率，λsj为软件拒动失效率，λhj为硬件拒动失效率，c为预设的系数。

33、优选地，所述获取系统运行中的累积错误次数，包括：

34、结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。

35、优选地，所述结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数，包括：

36、利用保信系统数据库中的告警信息数据，构建事务数据库，所述事务数据库中的数据已经经过整数化处理；

37、基于所述事务数据库中的数据，生成项集i＝{i1,i2,…,in}，其中，ij代表待分析项，j＝1,2,…n；

38、基于所述项集中每一待分析项，扫描所述事务数据库，得到1-项集的集合，所述1-项集的集合包括每一待分析项的支持度计数；

39、基于预设的最小支持度计数，获取频繁1-项集的集合；

40、对所述频繁1-项集的集合执行连接操作及剪枝操作，得到各目标项集；

41、基于各目标项集，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。

42、本申请第二方面提供了一种继电保护装置可靠性评估装置，包括：

43、硬件处理单元，用于获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；

44、软件处理单元，用于获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；

45、系统处理单元，用于基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。

46、本申请第三方面提供了一种继电保护装置可靠性评估设备，包括：存储器和处理器；

47、所述存储器，用于存储程序；

48、所述处理器，用于执行所述程序，实现上述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。

49、本申请第四方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。

50、经由上述的技术方案可知，本申请首先获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率。接着，获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率。最后，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。本申请从硬件、软件及系统的维度，去收集相应的运行数据，最终估算得到继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，从而实现了对继电保护装置的可靠性评估，为继电保护装置的进一步设计改进提供了相应的数据支撑。

技术特征：

1.一种继电保护装置可靠性评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述累积错误次数包括累积误动次数和累积拒动次数；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取系统运行中的累积错误次数，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数，包括：

8.一种继电保护装置可靠性评估装置，其特征在于，包括：

9.一种继电保护装置可靠性评估设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～7中任一项所述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。

技术总结
本申请公开了一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备，该方法包括：获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于此，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；获取系统运行中的累积错误次数，并基于继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；基于硬件误动失效率、硬件拒动失效率、软件误动失效率以及软件拒动失效率，确定继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。本申请从硬件、软件及系统的维度，去收集相应的运行数据，最终估算得到继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，从而实现了对继电保护装置的可靠性评估。

技术研发人员：张少凡,李妍红,高强,蔡燕春,王莉,秦绮蒨,汪华,马志宾,张敏,区燕敏,杨咏梅,蒋雨晨
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15