智能变电站二次系统可靠性及相关问题研究

近年来，世界范围内的数次大停电事故表明，其发生均与变电站二次系统的不正确动作有着直接或者间接的关系，二次系统的可靠与否对于一个可靠的电力系统起着至关重要的作用。因此，电力系统的可靠性管理必须包含二次系统的可靠性。 随着智能化二次设备、电子式互感器等技术的不断成熟和高速信息传输网络在变电站二次系统中的成功应用，智能化、全站信息数字化已成为未来变电站发展的必然趋势。智能变电站与传统变电站无论在系统结构方面，还是在构成元件方面均有着较大的差异，传统的由简单的继电保护和安全自动装置以及必要的通信手段组合而成的变电站二次系统将逐步发展成为以设备智能化、信息传输网络化、信息模型及通信协议标准化为特点的由广域保护系统、测量系统、通信系统以及广域监控系统融合成的复杂的一体化的智能变电站二次系统。 电力系统的可靠性管理是电力系统安全运行的重要保证。在电力系统的可靠性管理中，二次系统同一次系统一样重要，因此，保证二次系统的可靠运行也是对系统安全稳定运行的保证。尤其是在智能电网及智能变电站背景下，二次系统的可靠性必须与一次系统的可靠性结合才能更贴近实际。 综上所述，本文的研究内容分为四个部分： 1深入了解智能变电站的系统结构及其特点，分析智能变电站与传统变电站、数字化变电站的不同；总结目前我国智能变电站建设及设备的技术现状。 2根据智能变电站二次系统的结构特点，建立以智能变电站二次系统的通信链路作为支路，以智能变电站的二次设备作为节点的智能变电站二次系统的可靠性评估网络模型，建立节点可靠性计算模型、支路可靠性计算模型及系统可靠性计算模型，最后计算得出智能变电站二次系统的稳态正常工作概率。 3二次系统的可靠性最终是通过一次系统体现出来，根据二次系统对一次系统元件的影响，研究二次系统的不可靠动作在一次系统元件的可靠性指标中所起的作用，建立二次系统作用下的一次系统元件的马尔科夫模型，最后，利用状态空间法计算得出考虑二次系统的作用时，一次系统元件的正常工作概率。 4结合元件的可靠性与其故障率、修复率密切相关的关系，用元件的故障率、修复率修正线路、变压器及发电机等设备的可用容量，建立基于可用容量和功率缺额的系统可靠性优化分析模型。最后计算得出系统的可靠性指标。