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继电保护状态评价方法及其在检修决策中的应用

作　者: 侯艾君
导　师: 熊小伏
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 继电保护状态评价实时故障率维修决策
分类号: TM77
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 179次
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内容摘要

随着我国电力体制的深入改革，电力企业必将面临降低成本、提高竞争力的压力。提高电力设备的维修效益和效率是降低成本、提升电网可靠性的有利途径。状态检修是以状态监测和诊断技术为依据，通过一定的状态评价手段判断设备当前的运行状态，预知设备的故障趋势，在故障发生前进行检修的方式。继电保护设备是电力系统的重要装备，其维修技术的研究目前较少，论文以继电保护的状态评价方法及其在检修决策中的应用为主要目标，对继电保护状态检修技术进行了较为深入的研究。论文对现有的继电保护状态监测技术和故障模式及其影响后果进行了综述性研究，利用可靠性框图法验证了保护系统的整体故障特性服从于典型“浴盆曲线”模型，并在此基础上，推导了基于威布尔分布的继电保护故障分布模型的拟合方法，给出了对威布尔分布参数拟合的算例。针对状态评价的多因素影响，论文提出了基于模糊理论的继电保护状态评价方法及其量化方法。利用模糊层次法实现了各评价因素间的权重分配，解决了常规层次分析法一致性判定难的问题；同时，建立了各评价因素对应的隶属函数，形成了基于模糊综合评判的继电保护状态评价方法；算例证明了所提方法的有效性。为了确定保护设备当前运行状态下的最大维修期限时间，论文基于设备运行状态同实时故障率之间的指数分布关系，建立了基于当前运行状态的实时故障率推算方法；通过定义实际役龄和等效役龄，利用等效役龄的概念，提出了基于设备当前运行状态的最大维修期限估算方法。以单套保护和双重保护为例对预防性维修策略进行了研究。论文将状态评价的结果以实时故障率的形式引入到状态空间模型中，利用Markov方程验证了预防性检修的必要性；并以系统可用率为优化目标，对单套保护和双重主保护的保护系统各状态组合下的最佳预防性检修时间进行仿真分析，依据仿真结果给出了不同配置情况下的保护预防性检修时间指导建议。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1. 绪论  9-17
  1.1 课题的提出及意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-15
    1.2.1 电力设备检修现状  9-10
    1.2.2 状态检修研究现状  10-12
    1.2.3 继电保护状态检修研究现状  12-15
  1.3 论文主要工作  15-17
2. 继电保护设备故障分析  17-29
  2.1 微机继电保护装置简介  17-18
  2.2 继电保护状态监测方法  18-20
    2.2.1 微机保护自检功能  18-19
    2.2.2 二次回路监测技术  19-20
  2.3 继电保护故障模式分析  20-22
  2.4 基于故障机理的故障分布模型  22-25
    2.4.1 继电保护的故障分布模型分析  22-23
    2.4.2 威布尔分布函数  23-24
    2.4.3 基于 Marquardt 法的威布尔分布参数拟合  24-25
  2.5 算例分析  25-28
    2.5.1 变压器故障分布曲线拟合  25-27
    2.5.2 保护装置故障分布曲线拟合  27-28
  2.6 小结  28-29
3. 基于模糊理论的继电保护状态评价  29-47
  3.1 现有继电保护状态评价方法的不足  29-30
  3.2 模糊理论简介  30-33
    3.2.1 模糊层次分析法  30-31
    3.2.2 模糊综合评判法及步骤  31-33
  3.3 继电保护状态评价因素分析  33-34
  3.4 基于模糊理论的继电保护状态评价方法  34-39
    3.4.1 基于模糊层次法的评价因素权重分配  35-37
    3.4.2 隶属函数的确定  37-39
    3.4.3 模糊综合评判  39
  3.5 实时故障率推算  39-41
    3.5.1 状态评分的获取  40-41
    3.5.2 公式参数推算  41
  3.6 算例分析  41-45
    3.6.1 基于模糊理论的状态评价算例  41-44
    3.6.2 基于状态评价的故障率推算  44-45
  3.7 小结  45-47
4. 基于状态评价的继电保护维修决策  47-67
  4.1 基于实时故障率的最大维修期限  47-49
    4.1.1 运行役龄的定义  47
    4.1.2 最大维修期限定义  47-48
    4.1.3 算例分析  48-49
  4.2 单套保护的维修决策  49-58
    4.2.1 计及状态检修的单套保护可靠性建模  49-53
    4.2.2 预防性维修必要性分析  53-54
    4.2.3 隐藏故障随保护系统运行状态的变化关系  54-55
    4.2.4 单套保护最佳预防性检修间隔时间决策  55-58
  4.3 双重主保护的维修决策  58-66
    4.3.1 双重主保护的可靠性建模  58-61
    4.3.2 隐藏故障随保护系统运行状态的变化关系  61-63
    4.3.3 双重主保护最佳预防性检修间隔时间决策  63-66
  4.4 小结  66-67
5. 结论与展望  67-69
  5.1 主要结论  67
  5.2 后续研究工作展望  67-69
致谢  69-71
参考文献  71-75
附录  75-78
  A 攻读硕士学位期间发表的论文  75
  B 攻读硕士学位期间申请的国家发明专利  75
  C 攻读硕士学位期间参加的科研项目  75-76
  D 继电保护状态评价因素隶属函数列表  76-78

继电保护状态评价方法及其在检修决策中的应用

内容摘要

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