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电力系统调度自动化论文

电网调度自动化系统可靠性的应用研究

课程名称：电力系统调度自动化学院：

专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：

2023年11月

电网调度自动化系统可靠性的应用研究

摘要

电力二次设备和系统是电网安全稳定运行的根本保障，可靠性是其基

本要求之一、近年来，世界上多个国家和地区相继发生了较大面积的连锁

大停电事故，造成了巨大的经济损失和社会影响，调查分析发现：电力系

统安全装置和调度自动化系统的故障失效是引起这些灾难事故的重要原因。

随着电力系统的发展和全国大电网的互联，对二次系统的可靠性要求将越

来越高。因此，对电力二次系统可靠性进行系统、定量的研究分析具有重

要的理论意义和应用价值。

电网调度自动化系统是由调度主站、远方厂站自动化系统以及连接主

站和厂站的数据通信网络所组成的复杂系统。本文主要对组成调度系统的

二次设备、变电站自动化系统以及电网调度自动化系统的可靠性进行定量

分析和评估。

根据调度系统设备的特点，建立电力二次设备的软、硬件可靠性模型

和综合模型，定量评估各设备的可靠性指标。利用该方法对微机保护装置

的可靠性进行估计，根据保护装置模块化的结构特点，建立保护装置的结

构可靠性模型，得到保护装置及相应模块的可靠性指标：误动失效率、拒

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动失效率和总失效率。利用可靠性理论，定量评估单套保护配置和双套保

护配置下模块冗余对保护系统动作可靠性的影响，计算得出各种冗余方式

下保护系统的可靠性指标：拒动概率和误动概率。

针对变电站自动化各二次设备对系统可靠性影响程度不同的特点，本

文引入重要度因子来表征各设备在系统中的重要程度，计算得出各设备的

等效可靠性指标。利用故障树分析法((FTA)建立变电站自动化系统的故障

树模型，通过系统故障树的定性分析、定量计算和敏感度分析，计算得到

变电站自动化系统的可靠性指标，确定出系统可靠性的薄弱环节，提出关

键设备冗余配置的改进措施。定量评估表明，关键设备冗余能显著地增强

变电站自动化系统的可用度，是提高变电站自动化系统可靠性的有效方法。

调度系统功能可靠性的影响，提出考虑时间因素的通信网络可靠性模

型和参数估计方法，得出通信系统的等效可靠性指标。利用故障树分析法

分别定量评估考虑时间因素的调度系统和不考虑时间因素的调度系统的可

靠性，对比分析表明，通信系统传输延时对调度自动化系统可靠性具有重

要影响，而且信息传输超时严重的通信通道是调度自动化系统可靠性的最

薄弱环节，最后提出了相应的解决措施和方法。算例仿真计算表明，本文

提出的可靠性定量评估方法是合理的、可行的，对实际应用具有指导意义。

关键词：电网调度自动化系统；可靠性；可用度；故障树分析(FTA)

电网调度自动化系统可靠性的应用研究

1.研究背景和意义

调度自动化系统自上世纪70年代在我国开始出现应用以来，随着电

网建设，历经了几个不同时期的阶段和发展，己经逐步成熟，功能完善，

基本功能有研究走向实际应用。现在调度自动化系统作为电网运行必不可

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少的组成部分，已经成为电网监控人员工作开展的重要工具，电网调度自

动化系统是在线为各级调度员和电网运行监控人员提供电力系统运行信息、

分析决策工具和控制手段的数据处理系统，是保证电网安全、可靠、经济

运行的重要手段。随着居民生活水平的提高和工业的精细化发展，对电能

质量的要求越来越高。随着电网规模的扩大，电网技术应用水平不断提高。

这些发展和进步对电网的运行管理提出新标准、新要求。满足电网运行需

求，是调度自动化系统发展的原则。调度自动化系统作为电网运行的主要

监视手段，必须随电网发展