可靠性综合分析

可靠性综合分析（精选12篇）

可靠性综合分析 篇1

0 引言

单独的风能、太阳能发电系统很难保证稳定的能量输出,风能和太阳能在时间和地域上具有很强的天然互补性。储能系统可以平稳新能源发电出力波动,改善新能源功率输出特性,提高输出功率的可控性[1]。风光互补联合发电系统与单纯风电/光伏发电相比,电力输出更可靠平稳,是一种比单一风力/光伏发电更经济可靠的选择[2,3,4]。

国内外对含新能源发电的系统可靠性进行了大量研究。1981年,N.E.Busch和Kallenbach首次提出太阳能和风能的混合利用。Hybrid2软件可以精确模拟风光互补系统的运行[5]。文献[6]建立了含风电场的发输电系统可靠性评估模型。文献[7-9]分析了含风电场和储能装置的发电系统可靠性,但都没有考虑到风光互补性的应用以及备用的设置问题。文献[10-12]采用遗传算法、NSGA_II等优化算法,求解风光互补发电系统的容量优化问题,以实现在满足负荷需求的前提下,提高供电可靠性,同时降低成本,减少能源浪费。

本文首先建立接入大规模风电场、光伏电池阵列和储能系统的风光互补综合发电系统可靠性评估模型。综合考虑常规机组的强迫停运,在序贯Monte Carlo仿真下,分别在夏冬季典型日分析风光互补性在季节和昼夜上对于系统充裕度的贡献。提出通过新能源有效带载能力(N-ELCC)描述保证与常规发电系统可靠性相等的前提下新能源发电的可用负荷承载能力,并给出N-ELCC随风光容量比例的变化以及对静态备用容量的影响。最后通过分析获取算例地区气候环境影响作用下科学的新能源发电建议。

1 风光互补综合发电系统随机特性模型

1.1 风力发电系统随机特性模型

风速预测可采用ARMA模型处理[13]

t时刻风速预测值

其中,μt和σt分别为t时刻风电场历史统计平均风速和标准差。

风电机组有功功率出力为

式中:Vci、Vr和Vco分别代表风场的切入风速、额定风速和切出风速;Pr表示风电机组的额定功率;A、B、C是与Vci、Vr和Vco相关的常数[8]。

本文不考虑风电场中区域风速偏差、轮毂线高度以及尾流效应等对风机出力的影响。将同一风电场的各风机视为风速风向几乎相同,因此风机参数可用1台风机等效模拟,风电场各机组输出功率相同,都是风电场风速的函数。即

式中:wv为风速;Pwi(wv)为各机组出力;Nw为风电机组数;Pw为风电场总发电功率。

1.2 光伏发电系统随机特性模型

光伏阵列的出力是由太阳辐射、电池板温度以及电池板的故障率共同决定的[14]。工程应用计算中,光伏发电系统的输出功率由下式计算。

式中:Pstc是标准测试环境(环境温度25℃,太阳入射强度1 000 W/m3)的最大功率;GAC为光照强度;GSTC为标准状况下的光照强度,本文仿真中取1000 W/m3;k为功率因数系数;Te为电池板的实际工作温度;Tr为参考温度(标准测试温度)。

光伏发电系统出力的不确定性主要来自于光照强度。而不同地区不同仿真条件下光照强度的概率分布可以用正态分布、Beta函数以及混合高斯函数来拟合[15,16,17]。

1.3 储能系统模型

高可再生能源发电渗透下,添加储能装置不仅可以吸收盈余可再生能源,而且可以平稳风电和光伏发电输出的波动,保证电力系统稳定性。

以钒电池等为代表的储能装置充电状态时间序列值取决于盈余发电容量时间序列值、储能系统自身的容量限制以及储能电池充放电速率。

t时刻盈余发电容量

式中,Pt和Lt分别为此时段发电容量和负荷。

储能电池充电状态时间序列值

式中:ESmin、ESmax分别为储能电池的最大、最小容量;ESt为t时刻储能电池充电状态时间序列值;λ为充放电速率(k W/h);Δt为仿真时间。

1.4 常规发电机组停运模型

本文常规发电机组仍采用两状态停运模型,即

式中:U为机组强迫停运率;λ为机组故障率(次/年);μ为机组修复率(次/年)。

根据系统内各机组的容量和强迫停运率,可得到系统停运容量概率表(Capacity Outage Probability Table,COPT)。

1.5 预测偏差处理

常规发电系统调度的不确定性主要来自于负荷。当加入风能、太阳能等可再生能源发电后,其输出功率的波动性使得系统不确定性更为增加。

负荷预测

式中:Lta为实际负荷;Ltf为预测负荷;εlt为负荷预测偏差,该偏差服从均值为0的随机正态分布,方差为σl2[18]。由文献[19-20]有,标准差σlt=k Lft/100,通常k=1。

风电/光伏发电功率均可采用正态分布描述,因此新能源发电功率预测

式中:Nat为实际新能源发电功率;Nft为预测新能源发电功率;ent为新能源发电功率预测偏差,该偏差服从0均值的随机正态分布,方差为σn2。由文献[21]有,标准差,NI为新能源总发电容量。

2 风光互补综合发电系统可靠性分析

2.1 风光互补综合发电系统模型

本文研究所提出的风光互补综合发电系统,是将风电机组、光伏阵列的分布式电源与储能装置加入到常规发电系统中,系统模型如图1所示。

2.2 风光互补综合发电系统充裕度评估

本文选择冬夏季典型日进行分析。典型日是根据当地的气候环境特点,选择典型季节的典型日进行分析,分析结果可代表该地区不同季节气候环境下的电网运行特点。定义如下指标描述风光互补综合发电系统的充裕度可靠性。

典型日各时刻缺供电功率

典型日缺电时间期望

其中:N为仿真次数;LLDi为每次仿真下典型日的缺电小时数。

2.3 新能源有效带载能力N-ELCC

若直接增加新能源发电于常规发电系统,那么系统的可靠性增加。若不断增加系统峰荷,当系统的可靠性与不加新能源作用的原始系统可靠性相同时,此时的峰荷即为新能源有效带载能力(New power Effective Load Carrying Capacity,N-ELCC)。在计算N-ELCC时,通常使用的可靠性指标为缺电时间期望LOLE,即给定时间内(这里为典型日)发电量不能满足负荷需求的小时数(hrs/day)。图2中的交点即为N-ELCC。

N-ELCC使用峰荷增量表达可以更明确对原始常规发电系统带载能力的贡献,同时也可以作为新能源发电机组(风电机组、光伏电池阵列)的出力负载效用函数,用于含新能源发电的电网容量规划。

根据系统静态备用容量判据,备用容量百分比

N-ELCC是保证可靠性不变的情况下系统的承载能力,是牺牲可靠性的提高而换取的带载能力提高,从而使系统可承担峰荷增加,静态备用容量减小,使电网在满足安全的条件下更加经济运行。

2.4 风光互补综合发电系统可靠性分析流程

采用序贯蒙特卡洛仿真进行风光互补综合发电系统可靠性分析的详细流程如图3所示。

采用序贯蒙特卡洛方法进行风光互补综合发电系统可靠性分析的主要步骤如下:

1)冬夏典型日ARMA风速预测,计算冬夏典型日各时刻风电功率和光伏发电功率;

2)建立常规机组故障容量概率表COPT;

3)设定风电装机容量比Ratio值;

4)改变Ratio值,对负荷、风电功率和光伏发电功率时间序列值进行离散化预测偏差处理;

5)采用蒙特卡洛方法抽取负荷、发电量等时间序列值,直到仿真次数完成,统计出该Ratio值下有无储能状态的冬夏季典型日可靠性指标EENS、LOLE、N-ELCC。

3 算例分析

本文采用RBTS可靠性测试系统进行仿真,详细的原始接线图以及元件可靠性数据见文献[7]。该可靠性测试系统峰值负荷为185 MW,11台常规发电机总容量为240 MW。风速预测选用加拿大Saskatchewan省Swift Current的风场风速数据进行ARMA风速及风电场功率预测。光伏发电功率预测所需要的日照强度、光伏发电元件工作温度数据采用文献[17]的太阳能数据。新能源总装机容量为60MW。定义渗透率为新能源装机容量与系统总装机容量的比值,本文中为20%。风电装机容量比也反映了风光装机容量比的变化,本文定义风电装机容量比Ratio=风电装机容量/新能源总装机容量。储能装置容量为7.5 MW,初始值为4.5 MW,充放电速率900 k W/h。各小时模拟次数取为5 000。

3.1 系统充裕度的风光互补可靠性分析

图4为冬夏典型日的负荷特性以及温度、日照强度、风速特性,采用标幺值描述。

有风无光系统(即风光比例为60:0)、有光无风(即风光比例为0:60)下的冬夏季典型日各时刻缺供电功率EDNS曲线,如图5、图6所示。

图5、图6体现了太阳能和风能在昼夜和季节上的天然互补性,即白天太阳光照好,风小;夜晚无光照但风较强;夏季日照强度大而风小,冬季日照强度弱而风大。负荷特性表明该地区夜晚负荷较大。从昼夜角度来说,当负荷特性和新能源渗透率一定(20%)时,冬夏季典型日夜晚的可靠性较之白天普遍下降。而从季节角度来说,冬夏季典型日有风无光系统在白天由于光照作用大于风速,因此在中午光照相对较强时有少量的缺电情况,但这可以通过储能系统得到补偿。而夜晚冬季因风大,基本没有缺电情况发生,可靠性大大高于夏季典型日;而有光无风系统下冬季典型日可靠性受日照强度的影响并不是很大,但是缺电情况的发生先于夏季典型日,缺电功率也比夏季典型日大,这正体现了太阳能的季节性特点。同时冬季虽然白天日照强度不大,但一方面风速较强从而风电功率很大,另一方面各时刻的功率缺额可以通过储能系统得到有效缓解,因此冬夏季白天基本没有缺电情况。

风能和太阳能的分布特点并不同时符合冬夏季的可靠性需求,在新能源渗透率不变的情况下,得到系统充裕度指标EDNS和LOLE随风电装机容量的变化,如图7~图9所示。

图7、图8表明,在负荷特性和新能源投入总量不变的时,缺电情况经常发生在夜晚。这与上面对于风光互补在昼夜上对系统充裕度的分析一致。

图9表明夏季缺电时间期望随风光比例变化而波动,但是冬季缺电时间期望随风电装机容量的增加基本呈减少趋势,但都小于原始常规发电系统LOLE(0.017 4 hrs/day),即加入新能源发电系统可靠性增加。从充裕度角度反映出该地区气候环境风电贡献灵敏度较高,更适宜多发展风电。

3.2 风光互补综合发电系统N-ELCC

表1给出了单纯风电/光伏发电作用下的风能/太阳能有效带载能力N-ELCC。结果表明,加入新能源可以提高系统有效带载能力,且本地区气候环境下风电比太阳能发电的有效带载能力高。

图10表明新能源有效带载能力N-ELCC随风光装机容量比例的变化。夏季N-ELCC处于波动状态,而冬季N-ELCC随风电装机容量总体上呈增加趋势。图11计算了以N-ELCC作为系统峰荷时的典型日静态备用容量比率。不考虑N-ELCC时系统需要的备用容量比为(300-185)/300=0.3833,比考虑N-ELCC所需要的备用容量比要大。因此考虑N-ELCC可以在保证可靠性满足要求的前提下,减少备用投资,提高经济性。

本文以典型日N-ELCC说明其对备用容量的影响,是在以典型日代表全年气候环境变化和负荷特性的假设下。同时从图11可以看出该地区多发展风电将在获得更大的有效带载能力和更小的日前静态备用容量比,因此从经济性的角度也反映出该地区的气候环境更适宜多发展风电。若将N-ELCC用于电网规划,应计算长期新能源N-ELCC得到备用容量值,从而指导备用容量规划。

4 结论

1)本文以风光互补综合发电系统为例,从昼夜和季节角度分析并验证了风能和太阳能发电在系统可靠性的互补作用,计算了冬夏典型日各时刻的缺电功率EDNS和缺电时间期望LOLE。同时提出了新能源有效带载能力N-ELCC反映与原始发电系统可靠性一致的情况下新能源可提供的带载能力增量,从而可以在满足运行可靠性要求的同时,获取静态备用容量上的经济性。最后从可靠性和经济性给出该地区气候环境的新能源发电计划建议。

2)本文提出的N-ELCC也可以使用峰荷增量表达,这将更明确新能源发电对原始常规发电系统带载能力的贡献,同时也可以作为新能源发电机组(风电机组、光伏电池阵列)的出力负载效用函数,可以用于含新能源发电的电网容量规划。

3)N-ELCC也可以作为含分布式发电系统的容量优化目标,用于今后含分布式发电的电网优化。

可靠性综合分析 篇2

采场作业环境可靠性模糊综合评判

作业环境研究是人机工程学的一个重要方面,在全面分析采场作业环境可靠性影响因素的基础上,运用模糊数学中的综合评判法建立了作业环境可靠性评价模式将环境系统可靠性分为6个级别,并建立了相应的隶属函数以铜陵冬瓜山铜矿为实例,对其采场作业环境的`可靠性进行了模糊综合评判评判结果表明,该矿采场作业环境的可靠性属于第3级,有待进一步提高指出了作业环境可靠性不高的主要原因,并提出了相应的改进措施表2,参10.

作 者：罗一忠 吴爱祥 刘金枝 LUO Yi-zhong WU Ai-xiang LIU Jin-zhi 作者单位：中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083刊 名：湖南科技大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF HUNAN UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：20(4)分类号：X96 TD71关键词：安全工程 可靠性 作业环境 采场 模糊数学

可靠性综合分析 篇3

【摘 要】在电力系统的发展中，变电站自动化也成为专家学者研究的主要课题之一，变电站自动化就是调度管理和电网建设的自动化，变电站自动化能够有效的减少电力企业人力、物力和财力的投入，在变电站自动化中，继电保护是其中的关键技术，具有十分重要的意义，在实际的工作过程中，必须加强对继电保护装置的管理和维护。本文主要分析综合自动化变电站继电保护系统的安装及可靠性。

【关键词】综合自动化变电站；继电保护系统；可靠性

近几年来，随着计算机通讯技术以及电子计算机技术的发展，电力系统也得到了迅速的发展，在电力系统的发展中，变电站自动化也成为专家学者研究的主要课题之一，变电站自动化就是调度管理和电网建设的自动化，变电站自动化能够有效的减少电力企业人力、物力和财力的投入，在变电站自动化中，继电保护是其中的关键技术，下面就根据变电站的实际情况探讨综合自动化变电站继电保护系统的可靠性。

1.变电站继电保护的实际要求

继电保护作为电力系统的重要装备之一，当变电站电力设备发生故障或者出现影响电力系统正常运营的因素时，继电保护装置就可以在第一时间消除这些不安全因素和故障。从这一层面可以看出，继电保护在电力系统中有着十分重要的作用，一般情况下，对于继电保护的设置需要满足以下几个要求：

1.1必须具有独立性

要保证继电保护装置的独立性，需要将电压量和电流接入装置内部，将回路开关设置成整体的系统，并将其引致保护装置内部，但是严禁与其他设备通用，这样设置就能够保证继电保护数据的独立性。

1.2需要保持联系性

如果完全将继电保护装置独立于电力系统之外，就难以起到既定的作用，为了保证继电保护装置兼具独立性和联系性的特征，在继电保护装置与相关信息系统联系时，需要使用继电器空节点、计算机通讯接口、光电耦合器接口来进行连接，此外，为了保证继电保护装置的保护作用，需要选择屏蔽电缆或者光纤电缆来进行连接，这两种导线能够能够防止干扰信号对保护装置的影响，可以很好的提升继电保护的抗干扰性和运行可靠性。

1.3设置好跳合闸回路

对于继电保护装置必须要设置好单独的跳合闸回路，这样，在电力系统的运行出现故障时，继电保护装置就能够及时将故障排除，减少电力企业的损失，同时，继电保护装置也能够将告警信号和动作信号显示出来，工作人员就能够发现故障发生的部位和实际情况并有针对性的采取措施，将损失控制到最小化。

2.继电保护装置的安装方式

就现阶段下我国的情况来看，继电保护装置的安装方式有两种：

2.1集中式安装方式

集中式安装方式在以往的应用范围十分广泛，这种安装方式就是将继电保护装置放置于保护柜之内，使用这种安装方式，监控系统与继电保护装置的联系则使用管理单元数字信号的传输来实现，集中式安装方式的占地面积很小，也能够节约通信电缆的使用，便于管理人员对其进行统一管理，也可以保证设备在良好的环境中运行。

2.2分散式安装方式

分散式安装方式就是将继电保护装置设置于开关位置，每个开关必须要配备好相应的保护系统，再将监控系统置于控制室之中，这样，监控系统与继电保护装置的连接主要由管理单元数字信号来联系，这种安装方式可以及时的消除不安全因素及电力设备的故障，保证整个设备的正常运转。

3.继电保护装置安装方式的选择

变电站的建立方式主要由子系统的建立来决定，在建立继电保护装置时，需要优先使用分散式安装方式，把继电保护装置设置在设备开关处或者开关处附近，并使用微机控制的方式进行控制。这种设置方式最大的优点就是能够节约电缆的使用，并提升整个继电保护装置运行的安全性，此外，这种保护装置子系统使用的是就地设置的方式，这就大幅减少二次设备安装带来的土地损失。当然，不同的继电保护装置使用的安装方式都会有所不同，在决定要采取哪种安装方式前，需要对现场的条件进行考察，将场地中的电缆设备和其他的条件尽可能的利用起来，不管使用何种安装方式，都要达到减少费用、节约投资的目的。就目前来看，很多中低压变电站会使用集中式处理方式，这种方式的通信电缆小、干扰性小，高压变电站，则可以使用分散式安装与集中式安装混合的方式来安装。

4.综合自动化变电站继电保护系统的可靠性

在综合自动化变电站的运行过程中，继电保护装置可能会由于各种因素出现故障，为了提高变电站运行的安全性，必须要加强继电保护装置的维护、管理和检修，以便从整体上提升变电站的服务水平。据有关的数据调查显示，导致继电保护装置出现故障一般由三种因素所致，即产品质量、设计中的故障以及二次维护的漏洞。继电保护装置在自主检查以及储存故障方面，具有很大的优势。一般情况下，对于继电保护装置可靠性分析主要针对装置的正常使用率、使用时间、异常情况进行分析，并得出结论，如果在数据传输的过程中发生异常情况，就需要对继电保护装置的可靠性进行分析，从而降低系统对继电保护装置的依赖性，以便达到系统的统一性和协调性，防止继电保护装置故障对于系统带来的不良影响。

5.结语

在现阶段下，我国电网正处在发展的阶段，这就给变电站综合自动化系统的建设提供了一定的发展机遇，继电保护装置作为变电站的核心因素，具有十分重要的意义，在实际的工作过程中，必须加强对继电保护装置的管理和维护。

【参考文献】

[1]王超，王慧芳，张弛，刘玮，李一泉，何奔腾.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[期刊论文].电力系统保护与控制，2013，02（01）.

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[3]王晓宁，张拥刚，秦琦，李文.变电站继电保护综合自动化系统[期刊论文].微计算机信息，2009，05（25）.

[4]胡寅，王军.变电站综合自动化微机继电保护研究[期刊论文].电气开关，2011，04（15）.

可靠性综合分析 篇4

关键词：综合系统,可靠性,分析,方法

地铁的综合监控系统包含很多的子系统, 其中主要包括售票系统、闭路电视监控系统、信号系统和火灾自动报警系统等等, 几乎涵盖了所有地铁运行中的所有运行系统。如此众多的子系统集中于综合系统之中, 各种复杂的软硬件设备和骨干网络连接等诸多方面都深深影响着整个地铁综合监控系统的稳定性, 欲要做到对它们可靠性的分析, 必须具备一套系统的方法。

1 影响因素

因为地铁综合监控系统所具有的复杂性, 对于其可能出现的故障也是非常复杂。这使得可靠性的分析也充分不确定因素。

(1) 软硬件隐患。地铁综合系统是由大量的软件和各种硬件构成, 它们之间通常相互关联, 一旦一方出现问题, 通常会影响到其它部分的运行, 如果软件出现较大故障, 硬件设备可能根本无法进行运作, 而一旦硬件出现问题, 软件也是无法运行, 两者相互影响, 出现的问题是多种多样的。对系统运行的可靠性带来很大的不确定因素。 (2) 维修隐患。地铁综合系统的建设一方面是为了做到监控中心能够对一些地铁运行设施进行控制, 另一方面便是对地铁运行的各种情况进行详细的监控, 如果是地铁运行中软硬件出现了各种问题, 一般负责监控的人员会及时向维修人员派出指令, 赶往发生故障的区域对故障的地方进行维修, 某些发生故障的区域可以得到及时有效的修复, 这也给地铁综合监控系统的可靠性分析也带来了不确定因素。 (3) 概率隐患。地铁综合监控系统的构成非常复杂, 发生的故障也是多种多样的, 故障对于整个系统的影响情况也是不同, 还有人为进行干预的情况, 故障的发生具有多重不确定的因素。在对其可靠性的分析上, 人们很难确切地统计出可能发生故障的概率, 不能用具体的数字来对可靠性评估, 这就要求建立一个模糊的参数来对整个系统的可靠性进行分析。

2 可靠性研究

我国地铁行业发展较晚, 对于地铁综合监控系统的应用也是近些年才从国外引进, 对于这些方面并无什么深入研究, 对地铁综合系统的可靠性分析也主要是借助国外的成熟经验。但是目前国内外所采用的分析方法从某方面来说并不是很合理, 下面我们就来详细了解一下。现在国外有些地方在使用一种基于BDD算法的故障树分析软件对地铁综合系统可靠性进行分析, 软件的运用可以大大提高可靠性分析的效率, 节约了分析的时间, 省去了大量的人工劳作, 使得可靠性分析工作更加轻松。但软件的设计者并没有考虑到人工可以对地铁系统故障进行修复对可靠性的影响。结果显然是不准确的。国外的某些些地区采用了动态的故障树分析软件, 并且把人工修复故障的因素考虑到了其中, 但是这种计算方式把某些故障因素当做准确值来进行计算, 并没有考虑到整个监控系统中可能出现的各种复杂情况和模糊因素, 例如软件与硬件之间的相互影响, 所以其结果还是不够权威的。而针对以上分析方法的不足, 笔者在结合了上面的分析方法上, 建立了一种新型的对地铁综合监控系统进行可靠性分析的方法。

3 对策分析

针对目前国内外地铁综合监控系统可靠性研究方法所存在的问题, 我们在原有的可靠性研究方法上进行了新的改动与调整, 努力使可靠性研究做到更加准确。

(1) 强化系统结构完整性。确定一个大型复杂的地铁监控系统, 首先要对其整体结构的可靠性进行分析, 从它的各个关键构造设备进行分析, 首先对这些构造主系统的各个子系统之间的关联, 它们之间如果发生故障会导致的情况, 及在故障发生时人工维修所造成的影响建立一个子系统之间的可靠性模型, 然后再进一步结合整个子系统并网的可靠性模型。这样就构造成了一个基本的地铁监控系统, 利用这个模型可以求得一个关于整个地铁监控系统的可靠性指标, 这个指标比较的稳定。 (2) 强化子系统可靠性。在构建了一个基本的地铁监控系统模型之后, 可以得出整个系统一个比较稳定的可靠性数据, 然后再对构成整个地铁监控系统的子系统进行分析, 这个时候要充分考虑到软硬件之间的关联性, 可以把相互之间有关联的软硬件进行分组, 在计算子系统可靠性的时候, 对这些组件看做一个整体, 一旦其中组件中某一部分出现问题, 就认定为整个组件都发生了故障, 而其它与之没有关联的组件则认作继续工作。这种分析方法可以有效解决软硬件之间存在的关系对可靠性计算产生的影响。而且在对子系统可靠性进行评估的时候, 还要把人工对子系统故障的维修考虑到其中, 这样可以充分考虑到子系统中各种不确定因素对于子系统可靠性评估的影响。 (3) 建立模型强化可靠性。关于地铁综合监控系统可靠性分析中存在的不确定因素导致的模糊性状态, 在对其可靠性的分析中做要充分考虑到分析对象的不同模糊状态, 根据模糊状态的相关理论对模糊状态下分析对象所存在的各种情况进行可靠性分析。此外, 某些参数同样具有模糊性, 在对这些模糊性参数的计算上, 可以建立仿射算法与模糊Markov互相结合的方法建模, 然后便可以对其可靠性进性分析。

上述方法在理论上为我国地铁综合监控系统可靠性的分析方面提供了一些帮助, 能够帮助工作人员对地铁综合监控系统的可靠性进行更为准确的分析, 而对于地铁可靠性更加准确的分析有利于对地铁运行系统的设计与维护, 保护地铁运行的安全与稳定。不过目前该分析方法还不够完善, 期望有更多的工作者能够对地铁综合监控系统的可靠性分析提供新的建议与方法, 努力使我国对地铁铁综合监控系统可靠性的分析能力更进一步。

参考文献

[1]魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].北京:电子工业出版社, 2004.

[2]赵俊强.地铁综合监控系统运用分析[J].自动化仪表, 2006, 27 (12) :172-176.

[3]罗利平.城市轨道交通综合监控系统集成方案[J].城市轨道交通研究, 2008 (11) :7-9.

机翼颤振可靠性分析 篇5

机翼颤振可靠性分析

迄今为止,飞机设计中的颤振分析还只是在确定性的领域内进行.事实上,对于同一型号的一批飞机, 虽然制造的依据是同一份设计图纸, 但由于选用材料机械性能的偏差,零、部件加工的`公差和装配工艺差异等因素,使机翼的结构刚度和惯性分布具有一定的随机性.这种随机性可以从同一批飞机的地面振动试验测得的固有频率、振型和阻尼的分散性看到.由于飞机结构必须设计得尽可能地轻, 有关规范允许的安全系数仅为1.15.所以机翼颤振的可靠性分析显得十分必要.

作 者：刘英卫 陈奎林 郑冬青 Liu Yingwei Chen Kuilin Zheng Dongqing  作者单位：洪都航空工业集团飞机设计研究所,南昌,330024 刊 名：航空学报  ISTIC EI PKU英文刊名：ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA 年，卷(期)：1998 19(4) 分类号：V2 关键词： 

电力系统供电可靠性分析 篇6

关键词：电力系统；可靠性；供电管理

电力系统供电可靠性的提高，是一个系统性较强的问题，期间所涉及到的相关电力产业的整个体系，不可以单独的抓某一个部门或是环节。我们应该从系统观点进行出发，务必得从实际进行出发，采取一系列行之有效的措施。在不断的借鉴到国内外电力系统供电可靠性的技术理论以及相关的实践经验，并在此基础之上，充分的结合我们国家在市场经济条件之下电力系统的供电现状，期间还得勇于探索，积极的寻找出来行之有效的可靠性供电方法。

1.电力系统可靠性的评价

电力系统的可靠性通过一系列概率性指标体现。常用的指标分为以下几类：概率指标、频率指标、持续时间指标和期望值指标。可靠性分析要以故障为中心，这些概率性指标往往是以故障对电力用户造成不良后果的概率、频率、持续时间、故障引起的期望电力损失及期望电能量损失来衡量，不同的子系统可以有不同的可靠性指标。可靠性指标评价一般可分为两种。一种是绝对可靠性评定，另一种是相对可靠性分析。决定可靠性评定是指可靠性指标一经确定并规定了适当的标准值 （有可能时）之后，即可与计算值进行比较，对设备或系统的可靠性做出评定，但这种处理方法要求原始数据和计算方法充分精确，而由于建立可靠性模型时提出的假设与采用的计算方法等因素的影响，计算出的可靠性指标值往往不尽相同，难以进行决定可靠性评定； 而相对可靠性分析是指将不同设计方案的可靠性指标的计算值进行相对比较以决定方案的优劣，就是说，可采用相同的建模假设和相同的计算方法来进行可靠性评估，并可通过相对可靠性分析发现系统设计中的薄弱环节，确定提高可靠性的措施，相对可靠性分析现已广泛应用于电力工程实践中。

2.供电可靠性的影响因素分析

在供电企业中，影响供电可靠性的常见因素，主要有以下三个方面：用户的密度及分布，非故障停电，线路故障率以及故障修复时间。用户密度表示为每单位长度所接的用户的数量。由于我国地域发展不平衡，及城乡差别很大，造成各地的用户负荷不同，故此各回线路上所接用的用户数量通常各不相同。为了平衡接线方式对供电可靠性造成的影响，可以采取平均密度的方式。对于同一种接线方式，遵照现行供电可靠性指标规定，由于用户分布情况为不同，则需要采取不同的配电质量服务指标来平衡。根据对所接用户分布模式进行分析，大部分用户一般分布在线路前端，则对线路的中、后段故障，则可通过分段断路器来隔离，故此前端线路仍可保证恢复运行供电。造成非故障停电的因素主要包括对35kV及以上的输变电线路或变电站进行检修、改造、预试和配电网改造和检修。当存在35kV及以上的输变电线路，架设跨越时，要求配电网与其配合停停止供电。并且当变电所发生主变超载、设备需改造检修时，也都会造成不同时间的配电网停电。又因绝大多数配电网都长期在露天下运行，极易引发线路的故障。造成线路故障，通常是因为绝缘损坏、自然劣化、雷害等因素造成。绝缘损坏通常就是指高空落物、树木等跟线路的安全距离不达标准，而造成的故障，通常与线路所处的沿途地理环境有密切关系，绝缘损坏率通常与线路长度成正比关系。自然劣化引起的故障通常跟线路材料及设备有密切关系，对于同一种类材料及设备，自然老化率通常和线路长度成为正比关系。雷害所导致的故障通常跟避雷器的安装及故障有关，雷害故障率通常与避雷器自身故障率成正比关系，而与避雷器的安装情况成反比关系。

3.提高供电可靠性的对策

3.1加强基础管理

对各个变电站、线路及用户等进行数据对比，对配网电子化的移交关口进行严格把关，使数据质量、线、变、户等管理平台达到标准要求，保证其在基础数据的动态管理模式下进行。对供电可靠性进行每月的编制简报的工作，对每月的供电安全情况以例会的形势向有关单位进行供电可靠性完成指标的通报，对延时停电、送电、重复停电、临时停电以及转供电情况进行分析，找出原因，制定有效合理的解决措施。做好供电可靠性的指标计算，以年度供电的可靠性指标为基础，对停电计划进行优化与合理调整，进行供电可靠性的预测，以“先算后停、从中监督、事后分析”为原则进行管理。

3.2加强技术管理

电网改造中，高压电缆与绝缘导线的使用要加以普及，可对电网可靠性与安全供电的提高起到绝对性的作用，从而降低供电故障率的发生；由于真空断路器的安全性能与技术远远超过油断路器，可用真空断路器取代以前陈旧的油断路器；停止换阀式避雷器的使用，用金属氧化物避雷器代替，可有效防止过电压能力，增强线路避雷的效果；采取完全密封的变压器，这类变压器具有安全可靠、经济实用以及降低变压器事故的特点。

3.3加强运行管理

停电的综合管理方面的加强是提高供电可靠性的重要手段，做好主网与配网相协调的合理停电工作，可提高停电时间的准确性与计划性。召开每月一次固定的停电协商会，合理安排输、变、配电设备在停电方面的需求，严禁临时停电、重复停电及延时停电等。尽量减少用户停电时间与停电次数，对重大停电或覆盖的停电用户超过200户的计划停电，要上报上级部门进行审批。

4.结束语

要提高供电系统可靠性就必须在分析电力系统的情况下，使用合理的措施和管理方法，对电力系统中关键性的问题进行研究，分析影响供电可靠性的因素有哪些，从而制定可行性的措施，严格管理，提高电力系统供电的可靠性。

参考文献：

[1]康重庆，电力市场中可靠性问题和研究现状[J]，电力系统自动化. 2012，

可靠性综合分析 篇7

1 通信综合楼供电可靠性分析模型构建

通信综合楼供电系统主要由高压供电系统、变配电系统、直流不间断供电系统、交流不间断供电系统、后备供电系统等构成。典型的通信机楼直流不间断供电系统方框图和交流不间断供电系统方框图分别如图1、图2所示。图中虚线表示对重要负荷的油机直供回路。

由图1、2可知,由发电机构成的备用供电系统、电池组构成的后备系统为市电高低压系统构成的主用供电系统的后备运行方式的并联系统,逻辑上构成并联关系,主用供电系统内部、发电机备用供电系统及其后端供电设备、蓄电池组后备系统及其后端供电设备逻辑上均构成串联关系。

2 常用电源系统供电可靠性分析

本文根据《通信局(站)电源系统总技术要求》中对电源设备的可靠性要求,逐一对各个供电子系统在不同供电架构下的可靠性进行分析。

(1)市电可靠性分析:

平均20年内,一类市电供电故障时间小于119.14小时,二类市电供电故障时间小于5256小时,三类市电供电故障时间小于8760小时。由于本文只针对县局以上级别的通信综合楼供电可靠性进行分析,县局以上级别的通信综合楼市电类别基本能达到三类以上,故不再对四类市电供电情况下通信综合楼供电可靠性进行分析。

(2)高压供电系统可靠性分析:

高压供电系统由高压进线柜、高压计量柜、PT柜、高压出线柜、高压母联柜、分断柜等组成。高压母联柜设备稍复杂,可靠性比高压出线柜略低,为简化计算,可靠性按高压配电柜取。高压计量柜、PT柜由于构造简单,元器件少,可靠性高于高压配电柜,其故障时不一定造成系统故障,本文不计其可靠性对系统可靠性的影响。

市电类别为一类时,高压配电设备MTBF≥1.4×105小时,不可用度应≤6.9×10-6;市电类别为二类、三类时,高压配电设备MTBF≥4.18×104小时,不可用度应≤2.4×10-5。

一路10kV市电引入高压供电系统一次接线图如图3所示。由图可知进线柜、出线柜都工作正常时,市电才能向变压器供电。本高压供电子系统的不可用度≤2×2.4×10-5=4.8×10-5。此系统平均20年内,二类市电情况下供电故障时间小于8.16小时,三类市电情况下供电故障时间小于7.99小时。

两路10kV市电引入高压供电系统典型一次接线图如图4(带母联开关)所示。

如图4所示,两路10kV市电引入高压供电系统,当出线柜主开关故障时,无法向变压器供电,当所在母线段进线柜主开关故障时,还能通过另一母线段进线柜通过母联柜用另一路市电向变压器供电,一个进线柜和另一个进线柜+母联柜构成并联供电系统(此时两个进线柜构成一双电源自动转换柜,可靠性取与高压配电柜相同,与母联柜构成串联关系)。故此高压子系统一类市电情况下不可用度≤6.9×10-6+6.9×1 0-6+6.9×10-6=2.07×10-5,二类市电情况下不可用度≤2.4×10-5+2.4×10-5+2.4×10-5=7.2×10-5。

(3)变压器可靠性分析:

为了避免变压器故障时影响面过大,通信供电系统极少采用变压器并联供电系统,为了提高供电可靠性,多采用变压器热备用或冷备用方式备份变压器。平均20年内,有载调压变压器不可用度≤1.22×10-3。

(4)低压系统可靠性分析:

低压配电系统通常包括进线柜、双电源切换柜、无功功率补偿柜、母联柜、配电柜等。母联柜设备稍复杂,可靠性比配电柜略低,为简化计算,可靠性按低压配电柜取,无功功率补偿柜大多配置自动保护装置,其故障不一定造成系统故障,本文不计其对供电系统可靠性影响。

单母线配电系统常用于单变压器供电,用电量较小的局所。典型的一次接线图如图5所示:

如图5所示,除重要负荷出线开关故障将造成其中断供电外,当市电进线开关故障时,油机可以通过油机进线开关向重要负荷供电。一类市电情况下,配电柜关键部件平均每年动作次数小于12次,此系统不可用度≤2.0×10-6+2.0×10-6≈4.0×10-6 (取市电/油机切换开关与低压配电柜相同,下同);二类、三类市电情况下,主进线柜关键部件平均每年动作次数大于12次,重要负荷出线开关通常不带失压脱扣功能,配电柜关键部件平均每年动作次数小于12次,此系统不可用度≤2.0×10-6+1×10-5=1.2×10-5。

(5)后备发电系统可靠性分析:

通信局站普遍使用的柴油发电机供电系统由柴油发电机、供油系统、油机输出控制系统等设备构成,为一串联系统。

单台油机输出系统按一级配电考虑,不可用度≤2×10-6=2×10-6,有备用油机情况下,油机切换柜可靠性取与低压配电柜相同,油机输出系统不可用度≤2×10-6+2×10-6=4×10-6。

供油系统主要由油箱、油管、油泵及配套控制系统、地下油库等组成。油箱、油管的可靠性主要取决于制造材质、加工工艺水平等,根据实际使用经验,正常情况下,供油系统由于使用频率较少,可持续使用12年以上。单油箱供油系统MTBF≥1.0×105小时,不可用度≤2.5×10-4。

单台油机工作情况下,后备发电系统不可用度≤3.75×10-3+2.5×10-4+2.0×10-6≈4.1×10-3。

有备用油机工作情况下,后备发电系统不可用度≤(3.75×10-3+2.5×10-42.0×10-6)×(3.75×10-3+2.5×10-4+4.0×10-6)≈4.1×10-3×4.1×10-3=1.68 1×10-5。

(6)直流供电系统可靠性分析:

开关电源供电系统包括高频开关电源、后备蓄电池组、直流配电屏等。直流供电系统故障时间=蓄电池故障时间+直流配电屏故障时间。电池组只在配电设备故障、开关整流器故障或市电、油机同时故障条件下工作。

(7)交流不间断供电系统可靠性分析:

UPS供电系统主要包括UPS主机、后备蓄电池、输出配电屏等。UPS供电系统故障时间=UPS逆变器故障时间+蓄电池故障时间+交流配电屏故障时间。电池组只在配电设备故障、UPS整流器故障或市电、油机同时故障条件下工作。

3 N+K冗余系统可靠性分析

N+K冗余系统主要使用于模块化设备如开关电源整流架、模块化UPS等。N+K冗余系统的特点是N个主用模块和K个备用模块电气特性及可靠性完全相同。对于可修复电气产品,N+K系统的平均无故障时间MTBFS可用如下公式表示:

n+k

MTBFs=MTBF∑1/I (MTBF为单个模块的平均故障时间)

I=n

在主备用模块比例相同即系统冗余度相同的情况下,主用模块越多,可靠性越低,因此在选用开关电源及模块化UPS时,在备用模块数量确定的情况下(如《通信电源设备安装工程设计规范》规定,整流器配置n≤10时,备用1只),应尽量选用大功耗的模块,减少主用模块的个数,提高系统的可靠性。

4 结束语

综上所述,综合楼供电系统是由相互或串联或并联的供电子系统构成,任一子系统的可靠性改变,都会影响到供电系统的可靠性。对可靠性要求高的局楼,考虑到供配电系统的单点故障及系统的可维护性,建议对变压器、低压配电系统采用N+1方式配置,对重要负荷采用双供电回路以提高其供电可靠性。

通信综合楼需根据其对供电可靠性的具体要求,结合实际情况,选择与之匹配的供电架构并配置相应的设备。在系统可靠性需求明确时,对供电架构及设备的选型,需进行技术经济性比较,并结合维护人员的技术水平进行综合评估。

摘要：通过通信局楼供电系统可靠性分析模型的构建,对不同供电环境下的不同供电系统架构进行可靠性分析,得出不同场景下,满足供电可靠性要求的通信局楼最低设备配置要求,提出提升通信局楼供电可靠性的关键性因素。

关键词：通信综合楼,可靠性,不可用度,平均无故障时间,串联系统,并联系统

参考文献

[1]李海泉,李刚系统可靠性分析与设计[M].北京:科学出版社,2003.

[2]中国通信标准化协会YD/T1051-2010,通信局(站)电源系统总技术要求[S].北京:人民邮电出版社,201 0.

滚筒采煤机大修可靠性综合评价 篇8

滚筒采煤机是一个极其复杂的机电液系统,造价昂贵,它在井下的工作环境非常恶劣,在使用中具体表现为可靠性差、故障隐患多、开机率和利用率低,而经过大修之后的采煤机使用可靠性更是有逐次下降趋势,因此对大修采煤机进行可靠性综合评价是必不可少的。

1采煤机大修多指标评价

1.1 确定大修采煤机多指标评价参数

多指标综合评价是把多个描述被评价对象的不同方面的指标通过特定的方法加以综合,从而实现对评价对象的综合评价的过程[1]。评定采煤机可靠性的指标有很多,但根据大修采煤机的特点,我们选用平均首次故障时间、平均故障间隔时间、当量故障率等可靠性指标来评定。

(1)平均首次故障时间(MTTF):

指采煤机发生故障前的平均工作时间,按下式计算:

MTTF=undefined。 (1)

其中:n为数据采样样本数;n′为发生故障的样本数;ti为第i个样本的首次故障时间,h;t为数据采样截止时间,h。

(2)平均故障间隔时间(MTBF):

指采煤机在相邻故障间的平均工作时间,可用来表示采煤机的持续工作能力,按下式计算:

MTBF=undefined。 (2)

其中:r为样本发生故障的总数。

(3)当量故障率(D):

表示采煤机在运行中工作能力丧失频繁程度的基本参数,用下式计算:

undefined。 (3)

其中:γj为样本发生第j类故障的几率;εj为第j类故障的当量故障系数,致命故障εj=100,严重故障εj=10,一般故障εj=1,轻微故障εj=0.2[2]。表1为采煤机故障分类表。

参照有关评价方法并咨询有关专家确定大修采煤机可靠性评价指标权重分配系数:

A=(平均故障间隔时间,平均首次故障时间,当量故障率)=(0.35,0.20,0.45)。

1.2 拟定评价指标的评价标准

待可靠性评价指标确定后,还需拟定评价指标的评价标准。评价标准包括两个部分,一是评价等级,二是评价界值。根据查阅有关资料和实际调研,在采煤机大修可靠性评价中采用“好,较好,一般,差”4个等级,并对每个等级的各个可靠性指标赋予界值,界值是根据采煤机的使用条件、型号、制造水平、保养情况等方面的因素综合确定的,详见表2。

2大修采煤机可靠性模糊理论合理性分析

在采煤机可靠性工程中存在着不同种类的模糊性,我们可以从以下几个方面理解:①复杂运行环境带来的模糊性;②人为不稳定行为带来的模糊性;③故障数据带来的模糊性;④分析方法带来的模糊性。

综上所述,应采用模糊数学理论对大修采煤机的可靠性进行综合评价。

3建立采煤机大修可靠性模糊综合评价数学模型

根据模糊数学综合评判理论可知:若给定两个论域U={u1,…ui,…,um}和V={v1,…vj,…,vn},U代表综合评判因素所组成的集合,V代表评语所组成的集合,模糊综合评判就是一个模糊变换的过程:X·R=Y。式中“·”表示合成运算,X表示U上的模糊子集,Y表示V上的模糊子集,模糊关系R可看作一个模糊变换器。

假设大修采煤机可靠性评价指标的集合为U={u1,u2,…ui,…,um},评价等级的集合为V={v1,v2,…vj,…,vn},并设rij=uR(ui,vj)表示对指标ui而言大修采煤机可靠性被评定为vj的隶属度,0≤rij≤1。

论域U上的指标模糊子集为:

undefined。 (4)

其中:ai为指标ui对A的隶属度。

论域V上的等级模糊子集为:

undefined。 (5)

其中:bj为等级vj对综合评价的模糊子集的隶属度,0≤bj≤1。

由模糊数学综合评判理论可得到下面的关系式:

undefined

。 (6)

简记为:

undefined。 (7)

归纳上述过程可分为以下4步:①选好评价指标集合和评价等级集合;②确定评价指标的评价标准;③计算评价指标实际值,并进行模糊化处理,获得评价矩阵undefined;④确定各评价指标的权重undefined,计算综合评价undefined;⑤按表3得到评价等级的模糊综合评价赋值ci,根据Q=∑bici可计算出模糊综合评价分值Q,参照表4给出的可靠性等级标准,确定具体的可靠性等级[3]。

4调研及数据分析

经过多次前往内蒙古神华集团神东分公司矿区调研,收集到某型号滚筒采煤机的可靠性数据,以型号相同的5台采煤机为例进行可靠性计算并综合评价,得到的故障数据统计分析结果见表5。

表5中样本数量为5,选取的时间区间为2003年8月,样本在该时间区间内全部发生故障,为完全样本。依据综合评价的步骤完成计算,得出综合评价结果,见表6。

5结论

(1)从得到的综合评价结果可以清晰地看出选取的该型号滚筒采煤机的使用可靠性均为合格,整体可靠性水平较好。

(2)模糊理论综合评价可以有效地运用于大修采煤机的可靠性评价,是一种比较实用的数学分析方法,但它的评价结果依赖于可靠性指标评价标准的制定和各指标权重的分配,必须在数据充足的前提条件下才能保证评价结果的合理性。

参考文献

[1]曹杨,刘全胜.多指标评价方法的应用研究[J].火炮发射与控制学报,2006(1):112-114.

[2]吴永平.工程机械可靠性[M].北京:人民交通出版社,2009.

可靠性综合分析 篇9

关键词：矿井,井下通风控制技术,通风系统

随着科技的发展和我国经济的发展,工业化程度的提升,在很多行业的技术应用有了很大的改进,比如说在矿井企业中,矿井下通风控制技术已经出现好很多种可实用的技术,虽然表现出了一些优越性,但是在实际的使用过程中还是有一些不理想的因素表现出来,因而加强对这些技术的研究与对比分析,将其优缺点与实际的应用特征分析清楚,是提升井下通风控制技术水平的方法之一。

1概述

保持通风系统的有序进展,是矿井井下生产的有利保障。但是在大部分的矿井通风系统中,通风的控制一直是一个难题[1]。这是因为在矿井的通风调节与控制技术方面还存在着一些问题,比如,在主要的运输巷道中,往往会因为调节或控制不当而出现诸如通风反向,工作面风量不足,漏风,超风等现象,从而引起整个通系统管理方面的混乱。但是,随着近些年来的研究,也出现了不少关于矿井通风控制的技术,虽然其中有优势,但也存在着相应的缺陷,下文将通过对各种技术措施的分析与探讨,说明其优点与缺点,以促进矿井井下通风控制技术的应用。

2矿井通风系统安全可靠性评价体系建立

2.1建立原则

对于矿井通风系统安全保障来说,建立起全面、科学的评价标准体系是当中最为重要的部分,直接的影响到安全评价的准确性。标准体系是用来对通风系统安全性和稳定进行衡量的重要标准,在进行综合评价体系的建立时应遵循以下几点原则。

2.1.1科学性原则

首先在进行矿井通风系统安全可靠性评价标准的过程中应遵循科学性原则,以国家的相关安全规程为基础,在此基础上来进行相关的安全评价体系建立,以保证其实施中的可靠性。

2.1.2可行性原则

可行性原则是保障体系顺利实施的重要部分。因此,在建立标准体系的过程中,应尽量使工作程序简单化,将当中一些不必要的程序清除,并将程序变得更加容易操作,最终达到评价的可行性标准。

2.1.3普遍性原则

在进行评价指标的制定中,应当寻找共同因素。当对某一个具体的问题进行详细研究时能够全面的分析到矿井内部的具体情况,并结合实际来进行全面分析。

2.2通风系统的安全可靠性评价体系

矿井通风系统安全可可靠性评价主要可以划分为系统环境可靠性、设备设施可靠性、人员可靠性和管理体制四个部分。通风系统环境主要指系统自身的通风环境,也是通风系统内在的性能[2]。通风系统环境能最为真实的展现出井下作业的通风系统状态,是评价通风系统安全性的重要指标。通风设施的可靠性则表示系统当中所使用的设备,例如仪表和主扇等的性能,管理体制是评价通风系统运行中的稳定性和管理制度上的实施情况等进行评价。在通风系统当中人为的因素是最为主要的影响因素,因此,需要重视起内部员工的素质培训和专业能力培训,这些都是评价的主要依据。

3风门控制通风

矿井通风系统,风门是其构筑物的重要组成之一。通过行人或通车的频繁与否,可以设立不同的风门,比如频率较高就应该构筑自动控制风门[3],依此类推,可以设立普通风门。普通风门的特征分析,其受力过大时易变形,易受损,而且会造成开启困难等问题,因而矿井下的通风系统中大多以上面所提及的自动控制风门为主,这样有助于提高生产的安全性,同时也可以提高工作效率,因此其应用较为广泛。总的来看,风门控制通风在成本方面相对较低,而且使用的周期较长,以及其他如适用范围等方面颇具优势,所以在一般的矿井通风系统中都会首先考虑通过风门来实现隔断通风等作用。从自动控制风门的主要应用方式来看,机械触发式的控制较为简单,通常用于行人或者行车较少的巷道之中;而无线电或超声波的遥控式的控制由于其不受距离限制,因而多用于电机车通行巷道之中;光电信号拾取式的控制虽说先进,但是在实际应用中较受限制,如粉尘太大,或者行车过快或过慢,行人多或少等因素对其影响时会使风门的开闭时间出现不稳定性。从实际的矿井通风系统的应用来看,目前所采用的大多是根据其较为先进和设备的运行原理自制的一些产品,其效果效差,稳定性能易受影响,而且会造成事故,所以从安全可靠方面来看并不能得到完全的保障,因而应该在该方面以原有的生产技术设备为先,这样有助于提高生产的安全系数,也可以起到更好的调控通风的效果。

4辅扇控制通风

与风门控制和调节井下通风相比,辅扇控制则更加灵活,而且其有效性明显高过风门控制。通常将其分为两种,一种是有墙辅扇,其安装复杂,移动困难,在二次利用中多有不利。但是要注意根据生产需要与作业现场的具体环境进行选择,进行灵活的安装与调节[5]。另一种是无风干墙辅扇,在运用动压通风时,可以对通风网络的风量进行不同的调节与分配,其优越性较为明显,如灵活度大,实用性较强等。与第一种相比,无风墙辅扇安装相对灵活,也比较容易操作,而且其移动较为容易,因而选用此种通风方法进行风量的调节有其优势所在,在大多井下通风控制中应用较广。可以从实践经验中了解到其对于隔断装置的需求不大,而且在扇风机的入口和出口之间无需配置,因为其通风作用是通过借助扇风机出风口来实现的,而且由于风墙的缺失,可以给行人、行车省去不少运输中的困难。在安装中应该注意以下事项:比如在回风穿脉的端部进行辅扇的安装应该多考虑行人与行车,尽可能的予以避开;再如在无风墙扇风机的安装中,应该找巷道较为平直,断面较小的。如果要将其安装于巷道的中心位置,就应该将通风进行调整,使其沿着巷道中心线的方向进行输出;应该多加注意循环通风的出现,是由于巷道的风阻较大导致的,也可能是由于与相反方向的通风动力合作所引起的,所以当其出现时要考虑减少阻碍因素,同时应该在进行联合工作时,采取并排安装。从目前的情况来看,大型的无轨运输与行人频繁通行情况下,巷道内的各处辅扇通风调控措施还存在一定的困难,实现起来阻碍因素较多,因而应该加强该方面的技术探讨与研究。

5运用空气幕布控制井下通风

以风门辅扇与调节风窗来看,空气幕能够更好的起到通风控制的作用。它主要是利用高效的低燥风机,在事实上将供风器的高风速沿一定方向喷射出来的通风进行调节,使其以扁平流的形式输出,对风门辅扇与风窗进行调节。由于其可以通过自身在安装方面的优势,只占据巷道一侧或两侧的硐室,所以不但会减少行人与行车的阻碍,而且其安装简便,易于操作,无需更多维护措施,最重要的是其在调控通风方面显示出了较好的效果。根据经验可以了解到一些需要注意的地方,如当空气幕在安装地点的断面积较大时,其阻断同等风量所需的功率较大,所以,在实际的使用中应该考虑到行车的断面积[4],以及空气幕的装机功率。通常来说,最好是将功率降低,使行车的断面积增大。与自动风门控制井下通风相比,其在维护方面具有优势,减去了不必要的麻烦,而且安全性能与可靠性也得到了更好的保证。其功能作用表现出其具有一定的优越性,比如对于作业地点中的引风,同时也能够更好地防止漏网现象,并且对于正常情况下的运输作业影响不大。但是在其设计过程中应该以自然风压的变化为基础,进行不同的形式设计,尽可能使其对自然风压的变化适应性增强,能够起到调整供风量的作用,从而达到更好的阻风效果。

6网络优化控制通风

从现有的技术措施来分析,科学性较强的应属于通风网络优化控制系统[5,6,7],但是通风网络的优化较为复杂,从整个的工程量来看,庞大而且困难重重。笔者建议加强该方面的研究与开发。在下文笔者就从自身的体会与经验总结来粗浅的讨论一下通风系统的优化设计问题。

通常来说,通风系统的优化设计需要分层次进行,如总体网络结构方面的优化,风量分配方面的优化,以及按实际需求的供风量进行的调控设施布局方面的优化等。

从我国的地理条件分析,地质条件较为复杂,加之在开采技术方面,在实际的应用方法方面都存在着较多的制约因素,而且由于不同的地区所突出的问题不同,处理情况也往往千差万别,所以对于总体网络结构的优化实现,只能是在具体的地区,实行针对性较强的具体分析,从而制定出符合其条件的优化方案。

7结束语

矿井通风系统的可靠与不可靠之间事实上并没有明显的限制条件,当中只在安全与危险之间存在着一种过渡的状态。在这种状态之中可以说通风系统存在着模糊性,是一种时有时无的性质存在。矿井的通风系统可靠性对矿井内部安全控制具有重要的意义,因此,一定要加以重视。研究具有适应井下特殊生产活动的技术与具体的方法对矿井下的安全具有一定程度的遏制,对推进我国的煤矿发展也具有相当重要的影响。通过初步的分析与粗浅的研究可以为矿井工程技术人员在控制通风的使用选择方面提供一些具有实际意义的参考,同时也希望可以对我国煤矿资源的发展提供参考。

参考文献

[1]李晓荣.基于综合集成评价方法的矿井通风系统安全评价研究及应用[J].太原理工大学,2012(5):65-66.

[2]张秋慧.矿井通风系统安全评价研究及应用[J].河北理工大学,2011(3):45-46.

[3]程健维.矿井通风系统安全可靠性与预警机制及其动力学研[J].中国矿业大学,2012(5):12-14.

[4]叶显峰.矿井通风系统安全评价研究与应用[J].西安科技大学,2010(5):65-67.

[5]祁佳加.浅析影响煤矿通风安全的因素及防范措施[J].科技致富向导,2014(12):27-27.

[6]白桢.刍议制约煤矿通风安全的因素及防范措施[J].知识经济,2014(22):78-78.

综合自动化变电所运行可靠性探析 篇10

一变电所综合自动化的特征

变电所自动化系统是利用了先进的计算机技术、现代的

电子技术和通信技术以及信息处理方面的技术等综合的运用, 实现了变电所各个设备的重新组合以及优化的设计, 对变电所的运行进行全方面的监视与测量。综合自动化的变电所实现了功能的综合化, 系统构成模块化, 结构分层、分布、分散化, 操作监视视频化, 通信的局域变成光缆化, 对变电所的运行管理只能化, 测量的显示数字化。综合自动化实现的两个原则:对于中、低压变电系统采用了自动化, 更好的实施无人值班, 达到了减少工作人员的目的;对于高压变电站的设计和建设来说, 有先进的控制方式, 解决各个专业技术上的分散, 自动形成系统, 避免重复投资, 提高运行的可靠性。

二可靠性理论

系统的可靠性理论是指, 在规定的时间以及规定的条件下, 系统能够完成它的相应功能。系统可靠性的模型由很多, 根据新疆电力工程阿克苏变电站中的电力系统的应用模型通常有以下几种:

在并联系统模型中中, 如果有一个元件还在正常工作, 就说明此系统没有失效, 只有在所有元件都不工作的时候, 才能说明此系统是失效系统。因为并联时, 各个元件之间是不影响的, 只有总系统出故障了, 才能使其它元件受到影响。

但是在串联系统模型中, 因为各个元件在串联时, 互相是受影响的, 所以只要一个元件坏了, 那么整个系统就失效了。

在电力系统中, 单纯的串联或者是并联还是少的, 多数都是混联系统, 所以针对混联系统模型来讲, 要根据实际的情况进行分析。

三变电所可靠性运行分析

变电所自动化系统要实现, 自动化的控制变电所出现的一切问题, 其中包括对故障的检测, 数据的分析, 对运行系统的监视等。组成变电所自动化系统的元件都是可修复的元件, 所以变电所系统是可修复的系统, 对于变电所运行的系统来讲, 不仅是系统本身出现故障, 外界的检修人员也可能对其造成影响, 所以在对变电所运行可靠性进行分析的时候, 要把所有对其产生影响因素进行分析, 以确保变电所运行正常。

首先对系统的硬件可靠性进行分析, 变电所的自动化系统的硬件部分通常是分布在站级管理层和间隔设备层上, 在这两个管理层上完成对电力系统的监控工作和对设备的继电保护工作。系统硬件的每一个部分都是由许多构成元件的插件组成的, 所以对于系统硬件的可靠性影响因素是各个元件的正常工作, 要看各个元件在串联、并联或者是混联的状态下有没有正常工作。

其次, 对于系统软件的可靠性进行分析, 系统软件的可靠

性关系着整个变电所运行的正常。软件可靠性是指, 系统的各个软件要在规定的时间内以及规定的条件下, 完成软件应该完成的功能。对于软件可靠度的影响, 应该先从软件本身的质量进行分析, 软件本身的缺陷数, 在对软件进行设计的时候, 对于一些数据没有设计完整, 使得软件内数据缺失;软件在时间上出现误差造成的影响;在对故障进行维修的时候, 维修延迟并且维修的效果不好都造成软件的质量出现问题, 从而影响软件的可靠性;计算机的性能以及系统的更新程度对软件也产生着影响。软件质量问题影响着整个运行系统的可靠性, 那么变电所自动化系统的软件出现故障时也会影响变电所的正常运行, 对于软件的整定时出现错误, 造成系统出现障碍;在变电所的自动化系统中, 如果应用的软件不符合要求, 软件有缺陷会导致整个自动化系统出现故障;自动化系统的应用模式没有通过通信的规约, 导致变电所在实际运行中, 遭到限制与阻碍。软件的原因引起的变电系统的运行出现故障的影响非常大, 并且修复的时间比较长, 所以在对软件应用到自动化系统前, 要经过不断的测试, 要全方面的进行检测, 有一点不行都不可以应用到系统中, 只有完全符合变电所自动化系统的标准时才可以使用并投入到实际工作中。

最后, 外界因素对变电所自动化系统运行可靠性的影响, 很多时候是计算机操作人员以及值班人员没有按照正常的程序进行对系统操作, 造成系统出现故障。引起此故障的原因是相关的操作人员对自动化系统的硬件以及软件知识掌握不好, 并且自身的技术水平低。要加大对电力系统工作人员技术能力的提高, 人为因素上减少对变电所运行的影响。

四结束语

综合自动化变电所运行的可靠性影响的因素非常多, 在对变电所进行管理的时候, 要全方面的考虑到影响的因素, 然后对其进行可靠性分析, 在最大程度上减少变电所运行时出现的故障, 以便影响人们的正常生活以及工作。

摘要：随着社会的不断的发展, 科技不断的进步, 信息化时代的到来, 使得变电所也应用了自动化信息技术, 提高了变电所的工作效率, 减少了人力的使用, 提高了变电所工作的安全性。但是在自动化变电所的运行中, 仍然会出现一些故障问题, 这时候就要加强变电所运行的可靠性, 本文将对自动化变电所的运行可靠性进行分析。

关键词：自动化,变电所,可靠性

参考文献

[1]马少梅.变电所自动化运行的可靠性探析[J].信息与控制.2009 (10) .[1]马少梅.变电所自动化运行的可靠性探析[J].信息与控制.2009 (10) .

继电保护系统可靠性影响因素分析 篇11

关键词：继电保护；一次设备；可靠性

中图分类号： TM77 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）13-187-2

0 引言

继电保护系统是电力系统的第一道防线，若发生拒动或误动，将直接降低电力系统运行的可靠性。据统计，电力系统故障与继电保护系统有关的可达75%，因此，在对电网可靠性评估时，若将继电保护系统的影响纳入评估体系中，将会增加可靠性分析的科学性和准确性。

1 继电保护系统可靠性影响因素分析

1.1 继电保护系统

继电保护是指当电力系统出现故障或异常时，继电保护装置能以最快的速度对故障进行判断和分析，并在最小的区域内将故障因素隔离，同时利用通讯系统向维护人员发出警报，提醒维护人员进行故障清理。继电保护系统的应用可有效避免在电流突变的情况下造成大规模电气损坏，对电力系统的安全运行具有重要意义。

1.2 继电保护系统可靠性影响因素分析

1.2.1 系统自身软硬件装置影响

继电保护系统的原理在本质上是一样的，都是由电子设备和软件系统结合而成，电力系统中软件系统和硬件系统运行原理不同，任何一方出现问题，都会降低电力系统的稳定性；电子设备的老化程度以及损坏程度会影响保护装置的运行，因此电子设备老化过程中同样会影响到继电保护系统的可靠性。目前，我国电力系统中多采用数字化继电保护装置，装置硬件本身十分简单，但其内部增设了很多其他功能的元器件，对系统本身的运行产生了很大影响。对于保护系统来说，硬件所起的作用仅是提供了一个平台，真正发挥保护功能的则是软件系统；软件系统的运行可靠性较高，一般不会受外部环境的干扰，因此更能满足系统测试要求。

1.2.2 一次设备影响

一次设备是电力系统中用于直接生产电能或使用电能的装置，如发电机组和各类用电设备。大型电网中一次设备元件较多，若将所有一次设备进行考虑，则会由于元件数量过多而增加可靠性分析的难度，因此本文选取部分继电保护系统和对应的设备进行分析，将计算量和计算难度控制在一定范围内，同时提升可靠性评价的精确度。目前，在对继电保护系统进行可靠性分析时，应将对一次设备的影响进行分析；系统硬件、软硬件结合所提供的模型存在很大缺陷，继电保护系统与一次设备之间的差异性不可忽略，加强对这一领域的研究十分必要。

继电保护系统对电力系统的可靠性作用主要是通过一次设备实现的，而在实践中却经常出现如下问题：对不同的一次设备而言，继电保护系统的耦合性和相邻继电保护系统之间的配合存在很大不同，这种差异性会导致每次的测试数据呈现不同的变化；继电保护系统是否可正确的、有效的反应一次设备误动（拒动），并在系统正确运行状态下实现执行输出将直接影响电力系统运行的可靠性。

1.2.3 二次回路影响

二次回路是相对于一次设备而言的，主要是由开关控制装置、测量回路、信号回路、断路器以及其他测量仪器等组成的，属于低压回路。二次回路中的线路绝缘失效、线路裸露、线接地以及元件接触不良等问题一旦出现，就会影响继电保护系统动作发生的准确性。为避免二次回路的影响，可对其进行保护升级处理，如引入数字化技术，增强二次回路的自我检测能力，一定程度上抵消了元件故障的干扰，增强了继电保护系统的稳定性。

1.2.4 继电保护定值

从理论上看，继电保护可靠性影响因素主要包括软硬件设施、一次设备、二次回路以及保护定值等。但是，从实际操作运行中来看，主要影响因素还是继电保护定值。

看待常规继电保护系统时，求其定值时要按照离线的方式，而且要保持其运行状态不变。然而，随着电力系统的飞速发展，交直流在运行时已经混合，而且电网结构的复杂程度也增加了。除此之外，复杂的配合关系以及较长时间的后备保护动作在系统运行时很容易受到影响，最终导致离线整定模式越来越不符合要求。另外，很多可靠、返回系数也会对性能造成影响。最后，当在配电网中接分布式电源时，会产生一些新的特性，包括双向潮流以及电源网络等，然而定值整定又因为这些新的特性需要更高的要求，而且对保护原理也是一种挑战。

2 提升继电保护系统可靠性的措施

近年来，我国电力系统的建设和改造升级工程取得了显著成就，尤其是在继电保护系统可靠性方面，更是形成了一系列实用的保护措施。

2.1 继电保护装置可靠性检查

继电保护系统是电力系统中的重要组成部分，在进行设备安全性检查时，要严格按照相关流程规范操作。如对继电保护装置进行最后一步安全检查时，不允许对已检测完的设备进行任何插拔操作，以免前面统计的数据失去应有价值；同时不允许对二次回路接线进行任何改变。

2.2 接地布置安全可靠性提升

线路接地是保障电力系统安全运行的关键步骤，也是影响继电保护系统可靠性的关键环节。线路接地环节要做好各项环节的质量控制，确保接地的安全性和可靠性，如对保护屏装置的检查、屏障位置的检查等，检查时要做好无遗漏、无缺陷；接地线路一般选择横截面积较大的铜导线，实现选择、测定接地的安全区域，减少对一次设备可靠性的影响。

2.3 加大高新技术应用程度

高新技术的发展和应用，推动了电力行业的发展，尤其是在硬件设施方面更是不断升级换代，为继电保护系统可靠性的提升提供了技术保障。我国在继电保护装置方面也做了广泛的研究，在吸收国外先进技术和理念的基础上，将信息技术、计算机技术和网络技术引入其中，扩充了系统多项功能。如监控系统的融合功能、远程终端检测装置的集成等。高新技术不仅推动了硬件的发展，还在软件方面有了广泛应用，如继电器控制不仅实现了多程连接，还将原有复杂的逻辑关系简化为容易操作的关系，进一步提升了用电系统的可靠性。

2.4 电力系统工作方式的改进

电力系统人事管理呈现出明显的垂直状态，业务上则存在很大的被动性，多数情况下是事故后抢修，而没有做好事故前的预防工作。如缺乏针对紧急问题预防措施、没有做好主动检查及各项检查信息的填写工作。对此，笔者提出应对电力系统的工作方式进行改进，明确设备运行人员、维护人员的日常工作内容和责任，根据设备的运行情况进行定期和不定期检查，及早发现并处理继电保护装置中的故障隐患，减少损失。

继电保护系统是电力系统的重要组成部分，加强继电保护系统可靠性的管理，可有效提升电力系统的安全性和可靠性。继电保护系统可靠性影响因素较多，其中一次设备对其影响较为明显，应将其纳入继电保护系统可靠性评价体系中，提升评价结果的精确度；同时，从技术和管理方面加强安全保护，确保继电保护系统运行的安全性和可靠性。

参 考 文 献

[1] 付聪，安灵旭，方华亮，孙闻，程宜风，余锦河，许超.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J].电力系统保护与控制，2013，11：38-44.

[2] 焦玉杰.基于继电保护系统对一次设备可靠性的影响分析[J].电子制作，2014，22：215.

[3] 戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学，2012.

[4] 原云周.继电保护系统的可靠性分析及在电网中的应用[D].天津大学，2008.

[5] 张雪松，王超，程晓东.基于马尔可夫状态空间法的超高压电网继电保护系统可靠性分析模型[J].电网技术，

2008，13：94-99.

可靠性综合分析 篇12

关键词：民用航空器,维修可靠性,模糊综合评价,研究

民用航空维修可靠性综合评价体系的建立, 能够使企业明白自身的主要优缺点, 并根据此不断的进行改进完善, 提升自身的竞争力, 以有效的提升企业的航空器维修的可靠性。

1 可靠性指标体系以及评价模型的建立

1.1 可靠性指标体系的建立

民用航空器维修可靠性的指标体系的建立, 必须要充分的考虑到航空器维修可靠性的主要特点以及其含义, 同时也要对维修单位的维修资格以及维修系统进行全面的考虑。

1.2 可靠性评价指标体系权重的确定

权重采用层次分析法的确定, 国外相关研究人员提出了在测评领域中应用层次分析法, 同时也列出了相关的等级表, 通过对相关的评价指标进行比较后, 最终以矩阵的形式表现出来。在计算可靠性管理时候会出现三个指标:目标管理、制度管理以及监督管理。

上表主要是判断矩阵, 主要是利用幂法来进行矩阵的判断, 最终计算出其中的最大值λmax (k) , 根据最大值, 人们能够发现其中最大值所对应的特征向量, 而每一个特征向量都会对应相关的权值。最终利用层次分析法能够计算出相关评价指标的权重值。

1.3 评价模型的建立

模糊评价模型的建立, 首先必须要能够明确的出各项评价的指标, 同时要能够明确相关的评价等级以及评价的对象, 对企业进行相关的评价, 输入专家对指标的权威程度以及最终的评审成果进行确定, 从而来确定其等级, 最后要按照迷糊综合评价的流程进行分析与计算, 得出最终的分析结果。

2 维修可靠性的模糊综合评价法

2.1 对于基础数据的输入

研究人员主要是利用德尔菲法去进行数据的收集, 这种预测决策方式, 十分有助于信息的及时反馈, 其主要的特点就是匿名性与循环性。在基础数据输入这一方面, 首先, 要能够确定评价标准的输入后, 再对评价对象的输入进行确定, 其中对象层的输入是P={P1, P2, …, Ph, Pm}, 而对评价指标体系的输入, 主要包涵了总体目标以及子目标, 属性的指标以及各自的权重系数。评价专家评价等级的输入, 主要是包含了研究人员对指标的熟悉程度, 用D表示, 其中的熟悉度为D=[非常熟悉;一般熟悉;简单熟悉;不是很熟悉;完全不熟悉], 并且这些熟悉也有相对应值D, D=[0.8, 0.6, 0.5, 0.2, 0.1]。其次, 很多的研究人员对其进行判断的主要依据也可以以此划分C, C=[数据判断充分, 比较充分, 一般充分, 不是很充分, 完全不充分], 而其相互对应值为C=[0.8, 0.6, 0.5, 0.2, 0.1]。研究人员能够利用指标的权威程序作为判断的系数, 最终根据熟悉程度计算出平均值, E= (C+D) /2。最后, 是能够对专家的评判结果进行记录, 其中的主要等级设定为A=[很差, 差, 比较差, 一般, 比较好, 好, 非常好], 相应的用户输入评判的等级, 计算机能够自动根据等级进行指标的计算。下表是第i个子目标与第j个指标记Oij。

2.2 模糊综合评价

对企业进行相应的模糊评判, 将企业设为PK, 其中子目标Oi, 指标为h, 模糊矩阵为:

在其中设置的目标为Oi, 其中h个权重系数的向量是G (i) = (g1 (i) , g2 (i) , ……gh (i) ) , 其中gn (i) = (s=1, 2, 3, ……, h) , 这是第n个评价指标对应的权重系数值。将相关子集的目标集设置为Oi, 并且所有的h指标对于企业的综合评价为C, 其中的C=G (i) ·P (k) = (c1, c2, ……, cr, ……, cq) = (xk (i) , xk2 (i) , ……, xkr (i) , ……, xkq (i) ) 。最终根据得出的结果能够得出企业对于子目标的评价分数集Vi:V=X·Y。

3 结语

本文主要对民用航空器维修可靠性的模糊综合评价进行了研究, 并且进行了相关设计, 最终发现了建立民用航空维修器的可靠性综合评价体系, 这对航空器维修的可靠性具有重要的作用。

参考文献