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变电站自动化系统的可靠性分析 |
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| 变电站自动化系统的可靠性分析 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:35:20  |
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A =Tv/(Tv + Td)
式中 Td为软件故障使系统不工作的时间，h。
（4）平均修复时间（MTTR）。发现软件缺陷后采取对策的效率。
（5）平均不工作时间（MDT）。软件故障使系统不工作的平均时间。
（6）初期故障。交付使用3个月内的故障率，单位为每100 h的故障次数，一般要求小于1。
（7）偶然故障。交付使用4个月后的故障率，单位为每1000 h的故障次数，一般要求小于1。即MTBF超过1000 h。
（8）使用方误用率。使用方不按照规范和说明文件使用而造成错误的百分率。
（9）用户提出补充要求数(对国际标准规约和我国国标及行标规约则不允许按用户或厂家的要求修改) 。
（10）处理能力。单位时间内处理文件数、响应时间和收敛次数等。
2. 4 变电站自动化系统的软件故障
（1）通信规约未全面通过。这是现场自动化系统无法运行和不正常运行的主要原因。
1）变电站自动化系统与调度主站的通信规约不一致，且相互未全面调试通过。如
●同名称的规约，版本不相同。
●各厂家随意按用户的要求更改IEC标准、国标和我国行标。
●厂家编制的规约未经过长期现场运行考验。
●软件设计、程序编制有错误，软件存在缺陷。
2）变电站自动化系统内部IEDs之间的通信规约不一致，且相互未全面调试通过。表现形式与上面一样。
（2）组态软件整定错误，引起故障。
（3）应用软件缺陷引起故障等。
软件故障将直接影响软件的可用度A，而使可用率降低。软件故障的平均修复时间（MTTR）一般较长。因此，要求软件在未经全面测试情况下尽量不要投入现场运行。
3 变电站自动化系统人为操作引起的故障
人为操作引起的故障取决于值班员、计算机操作员的技术水平，对变电站自动化系统硬、软件掌握的熟练程度，以及工作时的精神状态等。
对变电站自动化系统掌握的熟练程度包括：
1）对组态工具的理解和熟练程度。
2）对各种通信规约特性的了解程度。如对远动点的排序有的规约要求必须从1开始，而不能从0开始等。
3）对硬件的安装和维护的理解及熟练程度。如对各单元板插入机箱的槽号若有严格规定，插错就会损坏单元板等。
4 结论
通过上述分析和讨论，要提高变电站自动化系统的可靠性，有如下的措施和要求：
（1）对硬件要求
1）对重要的枢纽变电站，在有条件情况下可采用冗余系统。
2）自动化系统各单元硬件故障大多是由于元件老化、磨损和其它物理原因所引起。若变电站自动化系统各单元均可自诊断，当某单元出现故障后则该单元能自动停运，且自动短接，系统仅丧失故障单元的功能，其它单元和整个系统仍继续运行，这样就能提高MTBF。
3）能实现带电拔插，现场有充足的备品备件。这样可减少平均修复时间MTTR，提高可用率。
4）提高供电电源质量。电源的故障率l同其它单元板相比要高得多。而且自动化系统、远动系统一般因外部干扰引起的故障中大部分由电源干扰引起，因此，提高供电电源质量是很重要的。用户不要为了省钱而自选变电站自动化系统的电源，必须采用厂家配套的经过国家质检单位质检通过的变电站自动化系统的电源。
5）加强变电站自动化系统的抗干扰措施，注意合理的屏蔽和完善接地系统。
6）RTU及各种IEDs(继电保护、四遥装置、VQC、电能计量仪表等) 均应通过电力部门有关质检中心的质检，以保证质量。
7）各IEDs之间通信和各自动装置内部通信，尽量使用光纤传输系统，加强抗电磁干扰的能力。
8）执行工厂验收(FAT) 和现场验收(SAT) 制度。
建议：电力部门在进行变电站自动化系统招标时，要求各投标厂家对所投标的具体设备，按串联结构计算出详细的系统故障间的平均时间（MTBFs）、平均修复时间（MTTR）和可用率（A），而不允许随便报一个能达到招标要求的MTBF和A值就算了事。
（2）对软件要求
1）与调度主站的通信规约一定要满足IEC、国标和我国行标的要求。如IEC 60870-5-101(我国行标DL/T 634-1997)、IEC 60870-5-104等，以避免规约转换。
2）变电站内IEDs的通信规约一定要满足IEC 60870-5-103(我国行标DL/T 667-1999兼容范围和通用分类服务)，实现互操作性和互换性。
3）各厂家编制的规约必须通过全面的测试考验。并建议电力部门有关质检中心在检测远方终端装置及各种IEDs时必须严格质检IEC 60870-5-101和/或IEC 60870-5-103规约。
4）组态软件和应用软件必须是成熟的并经过长期运行考验的软件。
5）建议有关部门制定变电站自动化系统相应软件(如规约、组态等)可靠性指标的考核值。
（3）对值班员、操作员要求
1）加强对自动化系统理论和使用维护的培训，提高对硬、软件的理解和使用熟练程度。
2）值班时精神状态良好，认真负责。
参考文献
[1] 徐立子．电网调度计算机控制系统[M]．西安：陕西科学技术出版社，1990．
[2] 徐立子．变电站自动化系统的分析和实施[J]．电网技术，2000， 24(5)：25-29．
[3] 徐立子．再论变电站自动化系统的分析和实施[J]．电网技术，2001，25(9)：12-15．
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[5] Torsten Cengrell．Power system control(technology)[Z]．Prentice-hall international(UK) Ltd，1986．
[6] 郭永基．电力系统可靠性原理和应用[M]．北京：清华大学出版社，(1983)．
[7] 陆廷孝，等．可靠性设计与分析[M]．北京：国防工业出版社，1995．
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