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智能变电站作为智能电网的重要组成部分,是智能电网的物理基础,是高级调度中心信息采集和命令执行的主要单元。智能变电站的可靠性水平对整个电网的安全稳定运行起着至关重要的作用,其中二次系统特别是继电保护系统的可靠运作是变电站甚至整个电力系统正常运转的必要保障。因此,电力系统的可靠性管理必须包含二次系统的可靠性。 与传统变电站二次系统相比,智能变电站的二次系统加入许多新的元素,如IED(intelligent electronics device)、电子式互感器以及一体化平台等,这些新元素的加入使得电网稳定运行产生了很多变数,如何对智能变电站二次系统可靠性进行评价成为迫切需要解决的问题。 首先,本文在研究智能变电站技术特点及其二次系统系统组成方式的基础上,分析了智能变电站内IED的结构特点并建立了保护IED的可靠性模型,接着运用马尔科夫(Markov)状态法对装置的可靠性参数进行分析计算。 然后,利用可靠性框图分析方法,以二次系统物理结构组成和功能实现方式作为分析对象,利用最小路集不交化算法,建立智能变电站二次可靠性模型(主要针对继电保护系统),该模型能够清晰的反映二次系统结构和组成上的差异对其可靠性的影响,可以对不同组织形态的系统之间的选择提供一定的参考意义。 考虑该模型对大系统手算复杂的特点,本文利用计算机编程的思想,运用最小路集算法(搜索法)和不交化算法(删去留下法),来实现对于任意二次系统结构可靠性的软件算法求解,在速度和精度上有较大的提高,对二次系统可靠性的研究有一定的参考价值。 最后,本文针对二次系统中的母线保护可靠性较低的问题,采用环型网络拓扑结构进行改进,并且构建了可靠性框图。通过计算结果对比发现环型网络结构的母线保护的可靠性指标有比较明显的提升,同时二次系统的可靠性也有一定程度的提升。