電力職稱論文免費(fèi)
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電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),是世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于電力職稱論文免費(fèi)下載的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
電力職稱論文免費(fèi)下載篇1
淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性評(píng)估
隨著人們生產(chǎn)生活用電的不斷增多,電力系統(tǒng)的危險(xiǎn)程度頻頻攀升。對(duì)此,強(qiáng)化電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是非常重要的。繼電保護(hù)作為保障電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線,能夠在電力設(shè)備異常時(shí)發(fā)出警告信號(hào),并在電力設(shè)備故障的第一時(shí)間切除故障設(shè)備,有效保護(hù)電力系統(tǒng)。當(dāng)然,要想保證繼電保護(hù)能夠在電力系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用,需要對(duì)繼電保護(hù)可靠性進(jìn)行評(píng)估,進(jìn)而有針對(duì)性的優(yōu)化繼電保護(hù)。
一、可靠性評(píng)估理論分析
(一)故障樹法
它是一種圖形演繹法,即通過故障事件在一定條件下的邏輯推理,自上而下地進(jìn)行系統(tǒng)的可靠性分析。故障樹法是一種有效的評(píng)估方法,但要想充分發(fā)揮其作用,需要按照其流程(如圖1所示),有序應(yīng)用:
(1)設(shè)置分析對(duì)象的故障模式,并對(duì)其進(jìn)行分析,從中選取故障樹頂事件。
(2)建立故障樹,從中找出系統(tǒng)故障與導(dǎo)致故障發(fā)生的因素之間的邏輯關(guān)系,用特定圖形加以表示。
(3)對(duì)故障樹定性分析,也就是分析引發(fā)故障樹頂事件發(fā)生的原因,進(jìn)而識(shí)別故障樹頂時(shí)間發(fā)生的故障模式,從而判斷其存在的潛在故障。
(4)故障樹定量分析,即利用基本事件發(fā)生概率,計(jì)算出故障樹頂事件發(fā)生概率、基本事件的關(guān)鍵重要度和概率重要度等,評(píng)估系統(tǒng)的可靠性。
(二)馬爾科夫狀態(tài)空間法
它是指系統(tǒng)中的元件按其工作、失效、維修的過程劃分為不同狀態(tài),那么元件的狀態(tài)及工作環(huán)境的狀態(tài)都會(huì)直接或間接影響系統(tǒng)的狀態(tài)。以此為準(zhǔn),可以準(zhǔn)確的評(píng)估系統(tǒng)。當(dāng)然,要想利用馬爾可夫狀態(tài)空間法來評(píng)估系統(tǒng),需要注意以下幾點(diǎn)。
其一,系統(tǒng)有任一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率,只與當(dāng)前所處的狀態(tài)有關(guān)而與該過程以前發(fā)生過的狀態(tài)無關(guān)。
其二,系統(tǒng)發(fā)生故障等事件的時(shí)間一般呈指數(shù)分布,轉(zhuǎn)移率與常數(shù)相等。但在實(shí)際中,因某些因素的影響,使得轉(zhuǎn)移率與常數(shù)不相等,此時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行特殊處理,使其符合馬爾可夫過程。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性分析
(一)繼電保護(hù)可靠性特點(diǎn)
繼電保護(hù)可靠性,是在電力系統(tǒng)發(fā)生保護(hù)范圍內(nèi),故障應(yīng)該動(dòng)作時(shí)不拒動(dòng),不允許該保護(hù)動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)。就以微機(jī)保護(hù)來說,微機(jī)保護(hù)可靠性特點(diǎn)為:(1)有可靠性理論做基石。由可靠性理論予以支持,保證微機(jī)保護(hù)可靠性分析中,面對(duì)繁多的元件及復(fù)雜的制造工藝,及時(shí)且準(zhǔn)確的分析出質(zhì)量不佳的元件,進(jìn)而分析出微機(jī)保護(hù)失效的概率。(2)容易受到多種因素影響。保護(hù)裝置及其外圍設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行情況、人為因素等都可能影響微機(jī)保護(hù)的可靠性。
(二)繼電保護(hù)可靠性影響因素分析
結(jié)合繼電保護(hù)可靠性特點(diǎn)及我國(guó)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)運(yùn)行情況,可以確定影響繼電保護(hù)可靠性的因素有:
其一,保護(hù)裝置硬件。由電子設(shè)備及相關(guān)軟件構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置,其硬件部分容易老化、損壞,將直接導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置工作可靠性降低。
其二,保護(hù)裝置軟件。繼電保護(hù)裝置軟件設(shè)置包括程序設(shè)計(jì)、編制等環(huán)節(jié),而這些環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,會(huì)使繼電保護(hù)裝置軟件存在缺陷,進(jìn)而會(huì)使繼電保護(hù)裝置可靠性受到影響。
其三,保護(hù)系統(tǒng)的配置。保護(hù)系統(tǒng)是由多個(gè)設(shè)備配套組成的,如若某個(gè)設(shè)備存在故障或設(shè)備配套不合理,均會(huì)影響保護(hù)系統(tǒng)的配置,使其可靠性受到影響。
三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性評(píng)估
為了能夠深入的分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性評(píng)估,本文從二次系統(tǒng)角度出發(fā),對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)本身的可靠性進(jìn)行評(píng)估,即單個(gè)微機(jī)繼電保護(hù)裝置可靠性評(píng)估和外圍設(shè)備的繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性評(píng)估。
(一)微機(jī)繼電保護(hù)裝置可靠性評(píng)估
對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)裝置硬件可靠性進(jìn)行評(píng)估,主要是從以下幾方面展開。
1 硬件可靠性評(píng)估
以典型微機(jī)繼電保護(hù)裝置硬件為例,包括電源模塊,其主要是為裝置提供電源;中央處理單元主要是支持繼電保護(hù)各項(xiàng)功能充分發(fā)揮作用;模擬量采集模塊,則是將電壓和電流等模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量,以便人們更好的運(yùn)用數(shù)字信息;開關(guān)量輸入模塊,主要是采集節(jié)點(diǎn)或觸點(diǎn)的開關(guān)量信息,以便繼電保護(hù)裝置根據(jù)信息,適時(shí)與外部電氣隔離等。利用失效率函數(shù)來計(jì)算裝置硬件結(jié)構(gòu)的功能模塊,得到浴盆曲線,由此可以確定,裝置設(shè)計(jì)制造、偶然因素、長(zhǎng)期消耗均會(huì)造成裝置硬件各模塊的可靠性降低,失效率提高。利用失效率計(jì)算公式計(jì)算可以得到失效率為:
失效率計(jì)算公式為:
各模塊可靠度為:Ri=e-λit
各模塊失效概率為:
P(Bi)=1-Ri=1-e-λit
由此可以確定故障樹頂事件T發(fā)生概率為:
由此可以確定誤動(dòng)與拒動(dòng)失效概率,即為:
保護(hù)裝置硬件可靠度為:
Rh=1-P(T)
按照以上公式計(jì)算裝置硬件拒動(dòng)失效率、誤動(dòng)失效率、總失效率、可靠度,由此可以確定微機(jī)繼電保護(hù)裝置硬件會(huì)受元件壽命影響,使其可靠度降低。所以,適時(shí)的檢修、更新裝置,可以提高裝置硬件應(yīng)用性。
2 軟件可靠性評(píng)估
因?yàn)槲C(jī)繼電保護(hù)裝置軟件更多的是受軟件設(shè)計(jì)人員對(duì)用戶需求理解誤差、設(shè)計(jì)失誤、特殊情況考慮不到位、測(cè)試不規(guī)范、程序調(diào)試不合理等因素所影響。所以危機(jī)繼電保護(hù)裝置軟件可靠性主要受軟件設(shè)計(jì)缺陷所影響,當(dāng)然軟件測(cè)試能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或漏洞,但在對(duì)軟件進(jìn)行糾正和改進(jìn)的過程中,可能會(huì)引出新缺陷,使得軟件的失效率依舊沒有降低。利用Logarithmic exponential模型來構(gòu)建危機(jī)繼電保護(hù)裝置軟件可靠性模型,進(jìn)而可以得到失效率表達(dá)式,即為: λ(t)=λ0e-θt
利用此公式來計(jì)算微機(jī)繼電保護(hù)裝置軟件的失效率,可以確定軟件失效均會(huì)導(dǎo)致裝置誤動(dòng)和拒動(dòng)。
(二)外圍設(shè)備的繼電保護(hù)裝置可靠性評(píng)估
因?yàn)橥鈬^電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中運(yùn)行,需要與其他外圍設(shè)備配合,所以為了保證繼電保護(hù)裝置能夠在電力系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用,還要對(duì)外圍設(shè)備的可靠性進(jìn)行評(píng)估。具體的做法是:
1 基于單端信息原理保護(hù)的可靠性模型
電流增多、電壓紊亂、相位差變動(dòng)等均是電力系統(tǒng)中元件故障的表現(xiàn)。為了盡量避免此種情況的發(fā)生,在對(duì)繼電保護(hù)裝置的外圍設(shè)備可靠性評(píng)估中,首先構(gòu)建基于單端信息原理的保護(hù)系統(tǒng),由此可以確定電流互感器(TA)、電壓互感器(TV)、斷路器(CB)等設(shè)備均需要進(jìn)行可靠性評(píng)估。對(duì)于外圍設(shè)備可靠性評(píng)估,采用故障樹法來評(píng)估,即設(shè)置關(guān)于保護(hù)系統(tǒng)的故障樹,計(jì)算故障樹頂事件發(fā)生概率,也就是計(jì)算保護(hù)系統(tǒng)失效率,用公式表示為:
由此可以推得保護(hù)系統(tǒng)的可用度,即為:
As=1-P(Ts)
2 基于雙端信息原理保護(hù)的可靠性模型
一次系統(tǒng)的故障或異常狀態(tài)能否被成功切除或反映,不僅取決于保護(hù)裝置本身,同時(shí)也在很大程度上要受通信通道的工作情況的影響。為了保證外圍設(shè)備不會(huì)影響繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行,還需要設(shè)置基于雙端信息原理的保護(hù)系統(tǒng),進(jìn)而構(gòu)建其可靠性模型評(píng)估保護(hù)系統(tǒng)。如圖1所示,由此可以確定整個(gè)系統(tǒng)中包含多種外圍設(shè)備,其拒動(dòng)失效和誤動(dòng)失效都會(huì)影響系統(tǒng)可靠性。同樣利用故障樹法來構(gòu)建可靠性模型評(píng)估外圍設(shè)備的可靠性。
保護(hù)裝置拒動(dòng)失效率為:
保護(hù)裝置誤動(dòng)失效率為:
3 故障樹求解分析
基于以上公式對(duì)外圍設(shè)備故障概率進(jìn)行計(jì)算,可以確定的各項(xiàng)外圍設(shè)備故障狀態(tài)概率為:
P(B)=λi/(λi+μi)
對(duì)其進(jìn)一步計(jì)算,可以確定外圍設(shè)備自身的可靠性及相關(guān)可靠性是需要慎重考慮的,其容易影響繼電保護(hù)裝置的可靠性。
結(jié)語
在電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜的情況下,其危險(xiǎn)程度持續(xù)攀升。對(duì)此,應(yīng)當(dāng)科學(xué)、合理的評(píng)估繼電保護(hù)裝置可靠性,也就是利用故障樹法或馬爾可夫狀態(tài)空間法等評(píng)估方法對(duì)繼電保護(hù)裝置硬件、軟件及外圍設(shè)備可靠性評(píng)估,并以此為依據(jù)來優(yōu)化和維護(hù)繼電保護(hù)裝置,可以提高繼電保護(hù)裝置的可靠性、安全性、有效性、應(yīng)用性,使其在繼電保護(hù)裝置中,充分發(fā)揮作用,使電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。所以,對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可靠性進(jìn)行評(píng)估是非常必要的。
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