高速铁路牵引变电所可靠性分析与风险评估

摘要

牵引变电所是整个电气化铁路牵引供电系统的心脏，由于受各方面不良因素的影响，故障时有发生，严重时危及人身及财产安全，所以牵引变电所的可靠性和风险问题引起了人们的高度重视。然而，国内外对高速铁路牵引变电所的可靠性和风险研究尚处于起步阶段，因此，为了确保牵引变电所能够稳定运行，对其运行可靠性和风险状况的分析研究显得尤为重要。
　　本文首先基于系统可靠性工程理论，将GO-FLOW(Goal Oriented-FLOW，成功流跟随法)法和动态贝叶斯理论相结合，应用于高速铁路牵引变电所可靠性的分析中。以牵引变电所能够正常工作为导向，建立牵引变电所主接线的GO-FLOW图;确定了GO-FLOW操作符转换为DBN(Dynamic Bayesian Networks，动态贝叶斯网络)的规则并对操作符进行了转换，得到基于GO-FLOW图的牵引变电所主接线DBN模型;运用DBN算法求解得到了牵引变电所主接线的可靠性曲线和稳态可靠性指标，并与运用其它可靠性分析方法所得的结果进行了比较。其次基于风险管理理论，将云理论中的云重心评估法运用到牵引变电所的运行风险评估中。通过建立牵引变电所运行风险评估指标体系，实现了从管理、人员、设备和环境四个方面的牵引变电所运行风险水平的定性概念向定量表示的合理转换;引入联盟博弈思想对各指标进行组合赋权，进而对牵引变电所运行风险现状作出了综合评估，并与运用其它赋权法所得的评估结果进行了比较。最后结合高速铁路牵引变电所可靠性分析和风险评估的结果，提出维修建议。
　　通过对高速铁路牵引变电所可靠性分析和风险评估表明:运用GO-FLOW和DBN结合的可靠性分析方法既考虑了分析对象的动态特征，又减少了公式推导过程，简单清晰，便于实际应用;运用云重心理论和联盟博弈法的风险评估方法既能够充分表征牵引变电所运行风险因素的模糊性和随机性，又可以有效地综合群体评估并做出最终决策，评估结果可靠，符合客观实际情况。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 论文的选题背景和研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 可靠性理论研究现状

1．2．2 风险评估理论研究现状

1．2．3 牵引变电所可靠性与风险评估研究现状

1．3 论文的主要研究内容

2 可靠性理论和可靠性分析方法概述

2．1 可靠性理论简介

2．1．1 可修元件的可靠性指标

2．1．2 可修系统的可靠性分析

2．2 GO-FLOW可靠性分析法基本原理

2．2．1 GO-FLOW法的基本概念

2．2．2 运用GO-FLOW法进行系统可靠性建模分析的基本步骤

2．3 动态贝叶斯网络可靠性分析法基本原理

2．3．1 动态贝叶斯网络推导

2．3．2 动态贝叶斯网络学习

2．4 小结

3 风险理论和云模型基本理论概述

3．1 风险理论简介

3．1．1 风险及风险评估的基本概念

3．1．2 风险评估方法

3．1．3 风险评估步骤

3．2 云模型基本理论

3．2．1 云模型的基本原理

3．2．2 云重心评估法

3．3 小结

4 高速铁路牵引变电所可靠性分析

4．1 概述

4．1．1 牵引变电所可靠性分析的基本假设

4．1．2 牵引变电所可靠性分析的基本步骤

4．2 基于GO-FLOW和动态贝叶斯网络的牵引变电所可靠性分析

4．2．1 牵引变电所可靠性分析模型的建立

4．2．2 牵引变电所可靠性的定量分析

4．2．3 牵引变电所可靠性的定性分析

4．3 与其它可靠性分析方法计算结果的比较

4．4 小结

5 高速铁路牵引变电所风险评估

5．1 概述

5．1．1 高速铁路牵引变电所的运行风险概述

5．1．2 牵引变电所运行风险评估的基本步骤

5．2 基于云重心理论和联盟博弈法的牵引变电所风险评估

5．2．1 牵引变电所风险评估指标体系的建立

5．2．2 牵引变电所各级风险指标的评估

5．3 与其它赋权法评估结果的比较

5．4 小结

6 针对可靠性分析和风险评估结果的牵引变电所维修建议

6．1 针对可靠性分析和风险评估结果的牵引变电所维修建议

6．2 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果