影响微机保护系统可靠性的原因分析及探讨

　　1微机保护装置的可靠性
　　微机保护装置具有硬件上高度集成化、模块化，软件上高度开放性、灵活性的特点。对传统的继电保护装置来说，只有严格执行定期检修，才能发现保护装置潜在的缺陷或故障。而微机保护装置本身带有自检功能，通过自检可以及时发现潜在故障并报警；未被自检发现的故障，只有通过定期检修才可以消除。
　　微机保护的软件也是影响其正常与否的一个重要因素，在编写保护算法的过程中，由于算法原理本身存在一定的缺陷导致原本精确的软件也存在一定的误差；另外微机保护在运行过程中受外界的干扰或因容错能力差也可能导致软件的错误判断使保护装置发生拒动或误动。
　　由于继电保护系统是可修复系统，因此这里采用马尔科夫状态模型分析微机保护装置的可靠性。
　　右图中，状态0为保护装置正常工作状态，当自检检出保护有故障时，则由状态0转到状态1，经过对保护装置的修复后从状态1转
　　到状态0。当自检未能检出保护故障时，则由状态0转到状态2，此时只有当保护误动或靠定期检修才能发现故障并使保护装置从状态2转到状态0。当软件出现死区或程序运行出格时保护装置从状态0转到状态4。经软件升级或程序复位后又返回状态0。
　　λ1为硬件故障可自检失效率，λ1=cλ；μ1为硬件故障可自检修复率；λ2为硬件故障不可自检失效率，λ2=（1-c）λ；μ2为硬件故障不可自检修复率；λ3为软件失效率，μ3为软件修复率；c为硬件失效可自检出率，λ为保护装置的失效率。
　　对状态空间图得到的系统转移矩阵求解可得系统的可用度
　　由上式可以看出影响微机保护装置可靠性的因素为：1、硬件失效率；2、硬件失效可自检出率；3、硬件故障自检修复率；4、硬件定期及事故检修修复率；5软件失效率；6、软件修复率。
　　2微机保护系统及继电保护软件的可靠性
　　2.1微机保护系统是一个由微机保护装置、测量装置（电压互感器、电流互感器）、断路器及其操作机构及二次回路构成的统一整体，其简化逻辑图如图2所示
　　（1）微机保护装置：由上述分析可知，其硬件系统和软件系统都有可能发生故障。
　　（2）二次回路：线路绝缘不良老化、裸露导致接地或者元件连接接触不良、松动而造成故障。
　　（3）电压电流互感器：其采集量的错误主要在于二次接线错误和接线的连接松动，所以要求互感器引出端子的极性必须正确，从电流互感器电压互感器二次端子引至保护装置的接线也必须正确。
　　（4）继电保护的辅助装置：包括交流电压切换箱、三相操作继电器箱及分相操作继电器箱等，其主要用作二次回路的切换及作为断路器操作的辅助控制，以满足断路器的控制操作。
　　（5）装置的通信、通道及接口：高频保护的收发讯机、纵联差动保护的光纤、微波的通信接口及综合自动化系统的通信网络与接口等是这些装置系统的一个薄弱环节，易于发生通信阻断的故障，直接影响装置的正确动作。
　　（6）断路器及其操作机构：其结构复杂，可靠性比较低，它与微机保护系统是否完全配合直接影响着故障能否完全切除。
　　根据微机保护系统运行的历史经验数据，可得出各模块的概率重要度，如下表所示：
　　从上表中可以看出在影响微机保护系统可靠性因素中，保护装置所占的比例最大，其次为二次回路。在考虑了以上更多因素后，微机保护系统的可用度会略微有所下降。
　　2.2软件可靠性是指在某一规定时间内，软件无差错地完成其基本功能的能力。软件在初期故障期内以每100h的故障数为单位。可以用它来评价交付使用的软件质量与猜测什么时候软件可靠性基本稳定。
　　软件运行后在任意随机时刻需要执行规定任务或完成规定功能时，软件处于可使用状态的概率。可用度是对应用软件可靠性的综合度量。
　　软件在偶然故障期内以每1000h的故障数为单位，它反映了软件处于稳定状态下的质量。
　　软件单位源代码中隐躲的缺陷数目。通常以每千行无注解源代码为一个单位。一般情况下，可以根据同类软件系统的早期版本估计FD的具体值。假如没有早期版本信息，也可以按照通常的统计结果来估计。典型的统计表明，在开发阶段，均匀每千行源代码有50～60个缺陷，交付后均匀每千行源代码有15～18个缺陷。
　　3结语
　　由此可见，马尔科夫链应用于电气设备运行的分析处理不仅完全可行，而且有着较强的可靠性。微机保护装置本体还是最薄弱的环节；马尔科夫链转移矩阵，利用转移矩阵可以将电气设备运行的各种状态在离线情况下反映在计算机上，进行分析处理，甚至可以对接下来的状态进行检测估计，只有充分考虑微机保护装置自检功能的故障发现率和修复率，及软件出错的影响，才能更好地开展继电保护状态检修工作。对电气设备运行有着重要的意义，对智能电网的建设有着重要影响。

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