基于功能分解的电力二次系统风险评估方法研究

摘要

目前，电网正经历快速发展，电力一次系统和二次系统之间联系更加紧密。在极大提高电力生产效率的同时，电力二次系统也给一次系统的安全运行引入了许多不确定因素，电力二次系统安全可靠运行日益成为电力系统一个紧迫的问题。
　　 电力二次系统风险评估主要研究二次系统故障的可能性及故障所导致的后果严重程度。本文在分析电力二次系统共性的基础上，提出了基于功能分解的电力二次系统风险评估的方法。首先，提出了基于功能分解的电力二次系统信息模型(FBM)，对二次系统功能进行了信息建模。其次，以FBM为基础，建立功能可靠性模型分析了功能失效概率。然后，提出了安全风险和运行风险两类风险指标及相应计算方法，从不同角度衡量二次系统功能失效的后果严重程度。最后，通过算例验证了本文所述方法的可行性和适用性。具体研究内容包括如下:
　　 (1)基于功能分解的电力二次系统信息模型研究。依据电力二次系统共性，提出基于功能分解的电力二次系统信息模型(FBM)，对二次系统基于功能的分解，形成系统功能树;将参与功能完成的设备、软件及它们之间的信息交互进行抽象，构造功能图，最终完成二次系统功能信息建模。
　　 (2)电力二次系统功能可靠性建模和失效概率分析。介绍了可用于功能可靠性建模的各种方法，并基于功能信息模型，采用可靠性框图方法建立功能可靠性模型，对不同结构、冗余状态的电力二次系统功能进行了失效概率分析。
　　 (3)电力二次系统功能失效后果评估。建立了安全风险和运行风险两类指标衡量功能失效的后果严重程度;安全风险指标反映二次系统功能失效导致二次系统本身信息安全属性得不到满足所带来的后果严重度;运行风险指标用二次系统功能失效导致一次系统的后果来衡量功能失效的后果严重度;并对两类指标的计算方法进行了详细介绍。
　　 (4)电力二次系统风险评估实例分析。将本文所述风险评估方法运用于T1-1型变电站的变电站自动化系统和改进RBTS系统，计算了安全风险指标和运行风险指标，验证了所述方法的可行性和适用性。