一种适用于智能变电站合并单元的状态评价计算方法

1.一种适用于智能变电站合并单元的状态评价计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：根据合并单元的基本构成和运行特点，确定合并单元的主要故障和异常运行特征为：额定延时漂移、采样值报文发送时间间隔离散度偏大、采样值序号错误和丢帧、零漂偏移、光收/发模块故障或异常、采样值失效、环境温度湿度、绝缘状况与防尘、红外测温、采样精度；S2：根据步骤S1确定的合并单元的主要故障和异常运行特征，确定各状态量采用的监测方法：其中额定延时漂移、采样值序号错误和丢帧、光收/发模块故障或异常为直接监测状态量，通过合并单元本身进行在线直接监测；采样值报文发送时间间隔离散度偏大、零漂偏移、采样值失效为间接监测状态量，通过与合并单元互联的IED设备对合并单元发生的故障和异常运行状态进行间接在线监测；采样精度、绝缘状况与防尘、环境温度湿度、红外测温为日常巡检状态量，根据运行人员的日常巡视要求和检修专业人员的巡查要求共同确定；S3：比较各状态量对后果影响的重要程度，确定对各状态量的权重值进行分配；S4：建立合并单元各状态量的评价指标和计算方法，得到状态量的状态评价结果；S5：建立合并单元各品质的指标和计算方法，得到品质量的状态评价结果，合并单元各品质的指标包括老化失效指数、预计可用度指数、故障率指数、平均无故障时间指数、平均可用度指数；S6：根据合并单元状态量和品质量的状态评价结果，取两者的较小值作为其最终的分值，考虑不同安全裕度的影响，确定合并单元的运行状态工况。 2.如权利要求1所述的适用于智能变电站合并单元的状态评价计算方法，其特征在于：步骤S3具体为：根据各状态量分为在线监测的状态量和日常巡检的状态量，然后根据各状态量故障和异常将导致保护闭锁退出、拒动、误动和恶化保护系统性能后果，对各状态量进行权值分配。 3.如权利要求1所述的适用于智能变电站合并单元的状态评价计算方法，其特征在于：步骤S4具体为：建立合并单元各状态量的评价指标和计算方法，包括在线监测状态量评价计算方法：额定延时漂移、采样值失效、零漂偏移、采样值报文发送时间间隔离散度偏大、采样值序号错误或丢帧、光收/发模块功率；日常巡检状态量评价计算方法包括：采样精度、绝缘状况与防尘、环境温度湿度、红外测温。 4.如权利要求3所述的适用于智能变电站合并单元的状态评价计算方法，其特征在于：其中额定延时漂移计算方法为：其指标分值按式(1)进行计算，其中，t1表示实际计算出的模拟量采样时刻与合并单元发送该采样值数据帧时刻之间的时间差，t 01 为模拟量采样时刻与合并单元发送该采样值数据帧时刻之间的时间差的门槛值，典型值为10us；采样值失效指标的计算方法为：计算采用式(2)、式(3)分别计算采样值无效标识累计量和无效频率量的评分值，然后取两者的较小值作为实际采样值失效指标评分，其中，a为采样值无效标识累计量，其判断值a 0 为生产厂家给定的告警值；b为10min内的无效频率分值；b 0 为10min内的无效频率分值的门槛值，典型值为0.02％；零漂偏移计算方法为：采用式(4)计算零漂偏移分值，其中，δ为零漂偏移值；δ 0 为零漂偏移门槛值，其典型值为0.02；发送时间间隔离散度计算方法为：采用式(5)计算发送时间间隔离散度分值，其中，t2为间隔抖动误差，t 02 为允许间隔抖动误差，典型值取10us；采样值序号错误或丢帧计算方法为：采用式(6)计算采样值序号错误或丢帧分值，其中，m为10分钟内的丢包率，m0为丢包率告警值，其典型值为10分钟内的丢包率不大于0.02％；光收/发模块功率计算方法为：按式(7)和式(8)分别计算光发送功率k1和光接收灵敏度k2的评分值，实际光收/发模块功率指标评分取两者的较小值；采样精度计算方法为：按式(9)计算采样误差分值，其中，k为采样精度；绝缘状况与防尘计算方法为：当变电所内绝缘检测装置支路绝缘测量数据无法上传时绝缘数据和变化率计算K1评分标准按绝缘数据和变化率分值图执行；当变电所内绝缘检测装置支路绝缘测量数据可以上传时绝缘数据和变化率计算K2评分标准按式(10)计算，其中，K2为绝缘电阻阻值；合并单元的绝缘状况与防尘分值为K1和K2的较小者；环境温度湿度计算方法为：按照式(11)和式(12)计算环境温度和湿度，设备运行环境评价综合评分s取s11、s12的较小值，其中，k3表示实际温度；k4表示实际湿度；红外测温计算方法为：实测装置箱体温度为T，厂家技术标准极限温度下限位Ta，上限为Tb，根据步骤S3可知该状态量指标的权值为10分，评分标准如式(13)所示，其中，当Ta＜T＜Ta+10℃；如满分为10分，则分值为T－Ta；当Ta+10℃＜T＜Tb－10℃；分值满分；当Tb－10℃＜T＜Tb；如满分为10分，则分值为Tb－T， 5.如权利要求1所述的适用于智能变电站合并单元的状态评价计算方法，其特征在于：老化失效指数用于评价最小部件，对于包含几个最小部件的部件，其老化失效指数取老化失效率指数最低的最小部件的指数，其它部件不评价；若存在同类产品历年因老化而失效的统计数据，记运行1年、2年、3年……n年部件的老化失效率分别为：r(1)、r(2)、r(3)……r(n)，对新设备，其第m年的老化失效指数为：R(m)＝[1-r(1)]×[1-r(2)]×[1-r(3)]×...×[1-r(m)] (14)对正常运行了k年的设备，其第l年(l＞k)老化失效指数为：预计可用度指数取决于故障后修复时间及设备中难以修复部件的老化失效率，修复时间长失效率高，则预计可用度低，计算方法：(1)预计可用度初值为100分；(2)存在需要长时间修复的部件，则根据修复时间长短确定基础扣分f；(3)根据该部件运行时间与寿命之比，确定扣分系数k，其计算公式为：Q(2)＝100-f×k (16)故障率指数计算方法：1)计算同类设备的平均故障率μ，μ＝同类设备故障次数/同类设备总台数，2)计算某个厂家同类设备的故障率μk，μk＝某一厂家同类设备故障次数/某一厂家同类设备总台数；3)对第k个厂家，计算μk/μ，并根据式(17)得到该厂故障率评分分值Q(3)；平均无故障时间指数计算方法：1)新设备无故障满分，出现一次故障0.95，2)出现二次以上故障就算装置平均无故障时间：装置平均无故障时间MTBF＝运行时间/故障次数，3)计算同类设备平均无故障时间μ2，μ2＝同类设备运行时间之和/同类设备故障次数之和，计算MTBF/μ2，根据式(18)得平均无故障时间指数分值Q(4)：平均可用度指数计算方法：1)新设备无故障满分，一年保质期内不评价；2)出现故障后，计算该设备平均可用度A；3)A＝该设备运行时间/(该设备运行时间+该设备维修时间)，根据式(19)得出平均可用度指数分值Q(5)；在此基础上，结合合并单元的可靠性性能与同类产品的差异即可实现相对型品质指标对组件运行工况的反映，其品质值分值计算公式为：[min(Q 1 ,Q 2 ,Q 3 )+min(Q 4 ,Q 5 )]/2·100 (20)。