一種網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及可靠性評估領(lǐng)域，特別設(shè)及一種網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力網(wǎng)的繼電保護系統(tǒng)的選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四性往往由于傳統(tǒng)保 護原理的限制而無法同時得到滿足，或者是無法得到更好的配合，而繼電保護系統(tǒng)的四性 實現(xiàn)度往往體現(xiàn)一個繼電保護系統(tǒng)功能的強弱。為了使電力網(wǎng)的繼電保護系統(tǒng)更好地發(fā)揮 作用，充分使繼電保護的四性達到功能最完善，有必要逐漸完善并使用基于網(wǎng)絡(luò)化的電網(wǎng) 繼電保護保護技術(shù)方案，全面利用全網(wǎng)的保護信息來準(zhǔn)確地快速切除故障。網(wǎng)絡(luò)化保護相 對于傳統(tǒng)微機保護具有如下幾個特點；數(shù)據(jù)采集單元與繼電保護設(shè)備分離，模/數(shù)變換工 作由合并單元完成；傳統(tǒng)構(gòu)成二次回路的電纜由過程層網(wǎng)絡(luò)所替代，采樣值、跳閩、閉鎖和 同步等信息通過網(wǎng)絡(luò)在各設(shè)備間交換；設(shè)備間基于電纜的傳統(tǒng)硬連接被基于報文訂閱關(guān)系 的虛擬連接所代替，虛擬連接和硬連接一樣可W表達設(shè)備間信息的交互關(guān)系；網(wǎng)絡(luò)的引入 使得網(wǎng)絡(luò)化保護成為一個典型的分布式控制系統(tǒng)，采樣值之間的同步在保護功能的實現(xiàn)中 扮演著重要角色。
[0003] 因而，影響網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性的因素主要有W下幾個方面；通信網(wǎng)絡(luò)的通信 性能，其包括丟包率、延時率W及誤碼率；二次設(shè)備的可靠性；設(shè)備定期檢修頻率W及修復(fù) 率等。
[0004] 由此可見，網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護系統(tǒng)面臨著新的可靠性影響因素，因而其可靠性評 價方法有必要在傳統(tǒng)繼電保護可靠性評估系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加W完善。為了分析網(wǎng)絡(luò)化繼電保 護系統(tǒng)的可靠性，研究者提出一種基于信息流的可靠性分析方法，通過分析繼電保護系統(tǒng) 過程層網(wǎng)絡(luò)報文的流通路徑W及串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性分析方法來分析虛擬鏈路可靠性?，F(xiàn) 有技術(shù)存在該樣一個問題，就是對網(wǎng)絡(luò)化繼電保護的二次回路可靠性分析部分不夠全面， 導(dǎo)致對網(wǎng)絡(luò)化繼電保護的可靠性分析的準(zhǔn)確度不高。首先是二次回路中的過程層網(wǎng)絡(luò)性能 的準(zhǔn)確分析問題，其次是存在影響網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性的因子分析不全面的問題，因為 虛擬鏈路的可靠性分析只是影響網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性分析的一部分。解決問題的關(guān)鍵， 在于建立網(wǎng)絡(luò)化保護所特有的基于過程層網(wǎng)絡(luò)的二次回路模型，用于分析設(shè)備間虛擬連接 的可靠性和計算過程層網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述可靠性分析不夠全面、對網(wǎng) 絡(luò)化繼電保護的可靠性分析的準(zhǔn)確度不高的缺陷，提供一種可靠性分析較為全面、對網(wǎng)絡(luò) 化繼電保護的可靠性分析的準(zhǔn)確度較高的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是；構(gòu)造一種網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評 估系統(tǒng)，包括信息輸入單元和可靠性計算單元，所述信息輸入單元輸入系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù) 信息，所述可靠性計算單元接收所述數(shù)據(jù)信息后通過分析通信網(wǎng)絡(luò)中報文的傳輸路徑，然 后分析計算通信網(wǎng)絡(luò)的延時率、丟包率、誤碼率和物理設(shè)備連通率，并根據(jù)狀態(tài)空間法得到 網(wǎng)絡(luò)化繼電保護的可靠性。
[0007] 在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)中，所述信息輸入單元包括信息 源信息輸入模塊、網(wǎng)絡(luò)拓撲信息輸入模塊和VLAN配置信息輸入模塊，所述信息源信息輸入 模塊與所述可靠性計算單元連接、負責(zé)收集過程層網(wǎng)絡(luò)的保護數(shù)據(jù)報文及其對應(yīng)的源端口 編號、并創(chuàng)建一個報文與信息源端口的映射模型，所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息輸入模塊與所述可靠 性計算單元連接、負責(zé)收集過程層網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，所述VLAN配置信息輸入模塊與所 述可靠性計算單元連接、負責(zé)收集基于過程層網(wǎng)絡(luò)報文訂閱關(guān)系的VLAN配置信息。
[000引在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)中，所述可靠性計算單元包括端 口連接關(guān)系創(chuàng)建模塊、報文傳輸路徑計算模塊、誤碼失效率計算模塊、丟包失效率計算模 塊、延時失效率計算模塊、連通性計算模塊和狀態(tài)空間法可靠性計算模塊，所述端口連接關(guān) 系創(chuàng)建模塊分別與所述網(wǎng)絡(luò)拓撲信息輸入模塊和VLAN配置信息輸入模塊連接、用于分別 建立設(shè)備的物理連接關(guān)系模型和邏輯連接關(guān)系模型，所述報文傳輸路徑計算模塊分別與所 述信息源信息輸入模塊和端口連接關(guān)系創(chuàng)建模塊連接、用于創(chuàng)建報文傳輸路徑計算算法， 所述誤碼失效率計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的誤碼失效 率，所述丟包失效率計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的丟包失 效率，所述延時失效率計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的延時 失效率，所述連通性計算模塊與所述報文傳輸路徑計算模塊連接、用于計算報文的連通性， 所述狀態(tài)空間法可靠性計算模塊分別與所述誤碼失效率計算模塊、丟包失效率計算模塊、 延時失效率計算模塊和連通性計算模塊連接、用于根據(jù)狀態(tài)空間法計算出網(wǎng)絡(luò)化繼電保護 系統(tǒng)的可靠性。
[0009] 在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)中，所述網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性 評估系統(tǒng)還包括檢修對象優(yōu)化模塊，所述檢修對象優(yōu)化模塊與所述狀態(tài)空間法可靠性計算 模塊連接、用于辨別網(wǎng)絡(luò)化繼電保護二次設(shè)備重要度。
[0010] 在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)中，所述網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性 評估系統(tǒng)還包括檢修周期優(yōu)化模塊，所述檢修周期優(yōu)化模塊與所述狀態(tài)空間法可靠性計算 模塊連接、用于建立W檢修周期為自變量、可靠性為因變量的一個曲線，并計算出所述曲線 上最高點對應(yīng)的檢修周期。
[0011] 在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)中，報文傳輸路徑計算模塊計算 得到的報文傳輸路徑是光纖物理鏈路與交換機內(nèi)虛擬鏈路的組合。
[0012] 實施本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)化繼電保護可靠性評估系統(tǒng)，具有W下有益效果：由于使用信 息輸入單元和可靠性計算單元，信息輸入單元輸入系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)信息，可靠性計算單 元接收上述數(shù)據(jù)信息后通過分析通信網(wǎng)絡(luò)中報文的傳輸路徑，然后分析計算通信網(wǎng)絡(luò)的延 時率、丟包率、誤碼率和物理設(shè)備連通率，并根據(jù)狀態(tài)空間法得到網(wǎng)絡(luò)化繼電保護的可靠 性，其分析較為全面、對網(wǎng)絡(luò)化繼電保護的可靠性分析的準(zhǔn)確度較高。