可靠性评估方法

时间：2022-10-22 百科知识版权反馈

【摘要】：从目前来看，使用较为广泛并已经实践证明比较切合实际的可靠性评估方法是以元件组合关系为基础的故障模式后果分析法。当系统某一部分发生故障后，可通过操作隔离开关，断开故障部分，使系统恢复供电，其可靠性指标可应用故障模式后果分析法进行评估。并联系统中，可靠度最高的元件对系统的可靠度影响最大。

6.2.2　可靠性评估方法

1．可靠性评估方法

配电系统可靠性是评估从供电点到用户，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电系统及其设备按可接受标准及期望数量满足用户电力及电量需求能力的度量。目前，工程上普遍应用的配电网可靠性计算方法主要为故障模式后果分析法、最小路集法、最小割集法、人工神经网络法、可靠性框图法和故障树分析法等。以状态空间图为基础的评估法，评估精度较高，但对于大型配电网络，因状态空间图结构繁杂，故很不实用。以计算故障率、停运时间和年停运时间的方程组为基础的近似法，可连同高阶重叠事件的类似方程加以应用，或连同最小割集法一起使用;网络简化法，它可通过逐步组合串并联元件而得出一系列等值元件，然后应用故障模式后果分析法主要指标计算公式，计算可靠性指标。它不能用于非简单的元件串并联系统，当把临界的或不可靠的区域和元件吸收到等值元件中时，结果是随简化次数的增加而越来越难以鉴别。

实际配电系统的规模庞大、设备众多，接线方式多种多样，网络结构与转供电方式均十分复杂。从目前来看，使用较为广泛并已经实践证明比较切合实际的可靠性评估方法是以元件组合关系为基础的故障模式后果分析法。

该方法是利用元件可靠性数据计算系统故障指标之前，应先选定某些合适的故障判据，即可靠性准则，然后根据判据，将系统状态划分为完好和故障两大类的一种检验方法。它是用于分析配电系统可靠性的基本方法。其具体作法是:建立故障模式后果分析表，查清每个基本故障事件及其后果，然后加以综合分析，它不仅适用于简单的放射状网络，而且可扩展用于有转移设备的复杂网络的全面分析。

(1)简单放射状网络的可靠性评估。放射状网络是配电系统中最典型的网络，从可靠性意义上说，所有元件是串联的，假设所有隔离开关在正常状态下均为闭合，控制干线的断路器完全可靠。当系统某一部分发生故障后，可通过操作隔离开关，断开故障部分，使系统恢复供电，其可靠性指标可应用故障模式后果分析法进行评估。

(2)复杂网络的可靠性评估。复杂网络一般是指装有或未装有负荷转移设备的并联和网形系统，其特点是各馈线均有负荷点、馈线通过正常断开点彼此相连或与其他电源相连、负荷可以转移、故障会引起局部或全部断电。因此，其可靠性分析有四种情况:无负荷转移的全部负荷断电;无负荷转移的局部停电;部分负荷转移的停电;全部负荷可转移到其他电源等。扩展后的故障模式后果分析法都适用于这四种情况。

故障模式后果分析法的扩展，是把故障模式直接与系统最小割集相关联，并用后者来鉴别，从而获得很多其他方法不易获得的重要信息，是适用于大型系统较好的方法。其鉴别的系统停运故障模式，必须是元件停运。因此，事件定义为重叠停运，相应的停运时间定义为重叠停运时间，元件的故障定义为强迫停运。每一次重叠停运实际上是一组并联元件的停运。其影响可用并联元件的方程式来评估。系统停运重叠模式一般考虑以下几点:两元件持续强迫停运重叠;元件持续强迫停运与维修停运重叠;元件临时强迫停运与持续强迫停运重叠;元件临时强迫停运与维修停运重叠等情况。

2．可靠性逻辑关系模型

典型接线模式可靠性计算可通过逻辑转换化简为若干串、并联系统的组合，因此，需要着重对串、并联系统的逻辑关系模型进行介绍。

(1)串联系统。

从逻辑意义上讲，系统中任何一台设备故障停运都将导致系统故障，则由代表设备方块全部串联构成的网络即为原系统串连等效的可靠性框图。设由n个元件组成的串联系统，任一个元件发生故障，则系统故障，或者说只有全部元件正常时系统才正常工作。其可靠性框图见图6-1。