廣域保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可靠性評(píng)估

李俊剛 張愛民 張 杭 劉 星 耿英三 魏 勇

（1.西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 西安 710049 2.西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 西安 710049 3.許繼集團(tuán) 許昌 461000）

1 引言

目前，保護(hù)系統(tǒng)已獲得較為廣泛的應(yīng)用，為電力系統(tǒng)進(jìn)行更加有效的管理，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行起著重要的作用[1-8]。并且隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，站域與廣域保護(hù)系統(tǒng)也隨之出現(xiàn)。然而，廣域保護(hù)系統(tǒng)本身可能會(huì)故障，且后果非常嚴(yán)重。因此，在過去的幾年中，已經(jīng)對(duì)廣域保護(hù)系統(tǒng)做了有關(guān)的可靠性研究[9-11]。但是這些研究均基于硬件的可靠性分析，帶有一定的局限性。

一般來說，廣域保護(hù)系統(tǒng)的功能對(duì)數(shù)據(jù)量交換和控制命令響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格的要求。然而，這兩方面的要求與通信信息流的質(zhì)量有著密切的關(guān)系。因此，廣域保護(hù)系統(tǒng)的可靠性評(píng)估應(yīng)考慮到信息可靠性，包括信息流的實(shí)時(shí)性、完整性和正確性[7]。因此如何評(píng)估廣域保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的可靠性及其對(duì)保護(hù)系統(tǒng)可靠性的影響至關(guān)重要。

2 廣域保護(hù)系統(tǒng)框架

廣域保護(hù)系統(tǒng)用于電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和控制，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全級(jí)別。它采用高精度的時(shí)鐘同步系統(tǒng)（GPS），為整個(gè)電力系統(tǒng)建立一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)空坐標(biāo)[12-14]，其通常包括四個(gè)部分：①PMU；②控制中心以及部署在其內(nèi)部的 PDC和相關(guān)應(yīng)用程序；③執(zhí)行單元；④高速通信網(wǎng)絡(luò)。

廣域保護(hù)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。PMU和執(zhí)行單元部署在變電站內(nèi)。變電站通過路由器將局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）連接到廣域網(wǎng)（WAN）。PMU相量數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)上傳到PDC，當(dāng)數(shù)據(jù)處理完成后，將相應(yīng)的相量數(shù)據(jù)集傳送至相關(guān)應(yīng)用程序，并進(jìn)行相應(yīng)的判定，然后將生成的控制命令通過廣域網(wǎng)發(fā)送至變電站內(nèi)執(zhí)行單元。

圖1 廣域保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Hierarchical structure of WAPS

3 廣域保護(hù)系統(tǒng)可靠性模型

為了反映不同的功能需求，廣域保護(hù)系統(tǒng)可靠性應(yīng)考慮系統(tǒng)硬件組件和系統(tǒng)信息流等因素，包括信息的及時(shí)性、完整性和正確性。使用故障樹FTA概念[15]，可以對(duì)上述廣域控制系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠性分析。廣域保護(hù)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的FTA可靠性模型如圖2所示。

圖2 廣域保護(hù)系統(tǒng)FTA模型Fig.2 FTA model of WAPS

局域網(wǎng)絡(luò)中的PMU可用度為Arn，骨干網(wǎng)絡(luò)為Abn，控制中心為ACC，PDC可用度值為APDC，PMU數(shù)據(jù)信息流可用度為Apif，控制信息流可用度為Acif，執(zhí)行單元可用度為 Acon，K為廣域保護(hù)系統(tǒng)中局域網(wǎng)絡(luò)的個(gè)數(shù)。整個(gè)廣域控制系統(tǒng)的可用度計(jì)算式為

3.1 局域網(wǎng)可靠性分析

根據(jù)不同的需求，局域網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)類型。如商業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，自愈環(huán)網(wǎng)，載波或微波通信信道。文獻(xiàn)[16]進(jìn)行了討論和網(wǎng)絡(luò)可以使用的方法，并進(jìn)行了可靠性評(píng)估。在此基礎(chǔ)上，本文采用一個(gè)簡單應(yīng)用實(shí)例來進(jìn)行說明。PMU被部署在變電站，連接到LAN。變電站局域網(wǎng)通過一個(gè)路由器連接到廣域網(wǎng)。相應(yīng)的 FTA可靠性模型如圖3所示。

圖3 局域網(wǎng)FTA模型Fig.3 FTA model of local network

廣域保護(hù)系統(tǒng)的局域網(wǎng)絡(luò)可用度為

式中，Arn為本地網(wǎng)絡(luò)的可用度；APMU為本地網(wǎng)絡(luò)中的PMU的可用度；n為PMU個(gè)數(shù)；Art為路由器可用度；Aof為本地網(wǎng)絡(luò)中光纖的可用度。

3.2 骨干網(wǎng)絡(luò)可靠性分析

圖4所示為廣域保護(hù)系統(tǒng)的骨干通信網(wǎng)絡(luò)，采用光纖自愈雙環(huán)網(wǎng)，本文特取4個(gè)節(jié)點(diǎn)來分析骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性[17-18]。光纖可分為四個(gè)部分F1～F4，并通過網(wǎng)關(guān) IU1～I(xiàn)U4連接。一個(gè)主光纖環(huán)逆時(shí)針發(fā)送數(shù)據(jù)，另一個(gè)光纖環(huán)處于待機(jī)狀態(tài)，順時(shí)針方向發(fā)送相同的數(shù)據(jù)包作為備份[11]。

圖4 骨干網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.4 Backbone network structure

自愈環(huán)網(wǎng)主環(huán)作為工作通道，備環(huán)待機(jī)用于應(yīng)急情況，通過網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行通道切換操作。任何一個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障或兩對(duì)光纖同時(shí)出現(xiàn)故障，骨干網(wǎng)絡(luò)即失敗[10]。相應(yīng)的FTA可靠性模型如圖5所示。

圖5 骨干網(wǎng)絡(luò)FTA模型Fig.5 FTA model of Backbone network

骨干網(wǎng)絡(luò)可用度Abn計(jì)算式為

光纖系統(tǒng)的可用度AF為

由圖5分析可知，雙光纖故障的概率計(jì)算式為

式中，λF1P、μF1P、λF1S、μF1S分別為主環(huán)光纖和備用光纖獨(dú)立失效率和修復(fù)率。μF1S、μF1C為F1的光纖共因失效的故障率和維修率。一般來說，可以認(rèn)為：λF1P=λF1S= λFi，μF1P=μF1S=μFi。

F1～F4光纖獨(dú)立失效和共因失效可以分別建模。

3.3 PMU相量數(shù)據(jù)信息流可靠性分析

在廣域保護(hù)系統(tǒng)中，需要考慮兩種類型的信息流：①PMU相量信息流，所有的PMU相量數(shù)據(jù)需要發(fā)送到PDC進(jìn)行處理；②控制命令信息流，控制中心接收到的處理后數(shù)據(jù)，經(jīng)過判定，相關(guān)的命令被發(fā)送至對(duì)應(yīng)的執(zhí)行單元。

廣域保護(hù)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中，PMU部署在變電站內(nèi)關(guān)鍵位置，PDC部署在控制中心。PMU相量數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)上傳到PDC，并依據(jù)時(shí)標(biāo)分成不同的數(shù)據(jù)集。一旦一個(gè)時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)集完成，或者處理時(shí)間超出 PDC設(shè)置的等待時(shí)間，PDC即將相量數(shù)據(jù)集發(fā)送至對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序[15]。

對(duì)比廣域網(wǎng)的傳輸延遲，局域網(wǎng)的傳輸延遲可以忽略不計(jì)。影響PDC數(shù)據(jù)包時(shí)間延遲TPDC的因素[19-21]有 PDC數(shù)據(jù)處理時(shí)間、PDC設(shè)置的超時(shí)參數(shù)和PMU數(shù)量。PDC數(shù)據(jù)處理時(shí)間與設(shè)置的超時(shí)參數(shù)或路由延遲相比可以忽略，因此在以下分析中予以排除。而廣域控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲為[20]

式中，TT0為PDC超時(shí)參數(shù)；TW為從PMU到PDC的傳輸延遲。

假設(shè)每一幀數(shù)據(jù)互相獨(dú)立，如果TW＞TT0，那么PMU相量數(shù)據(jù)包將丟失。P(TT0)為數(shù)據(jù)包丟失的概率?；谏鲜龇治?，一個(gè) PMU相量數(shù)據(jù)包的可用度可以表示為

一般情況下，為滿足控制功能的要求，需要部署一定數(shù)量的PMU?？紤]到PDC最大延遲和采樣數(shù)據(jù)分辨率，PMU相量信息流對(duì)應(yīng)的 FTA可靠性模型如圖6所示，整個(gè)PMUs相量信息流可用度為

圖6 PMU相量數(shù)據(jù)信息流FTA模型Fig.6 FTA model of PMUs phasor information flow

式中，TT0為PDC超時(shí)參數(shù)；P(TT0)為在某超時(shí)參數(shù)的基礎(chǔ)上PMU相量數(shù)據(jù)丟失的概率；T為確?？煽康目刂乒δ茏畲蟮难舆t時(shí)間；s為采樣頻率；T/s為PMU相量數(shù)據(jù)包的冗余度；n為必要的PMU數(shù)量。

3.4 控制命令信息流可靠性分析

如前所述，PMU所提供的原始相量數(shù)據(jù)，通過高速通信系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，原始數(shù)據(jù)不能直接用于控制應(yīng)用[9]。但是，當(dāng)傳送到PDC后，經(jīng)過處理便可用于由其他業(yè)務(wù)應(yīng)用?？尚诺臄?shù)據(jù)集將被轉(zhuǎn)發(fā)至應(yīng)用業(yè)務(wù)需求的緩沖區(qū)中。經(jīng)過適當(dāng)?shù)臎Q策，相關(guān)的控制命令發(fā)送到執(zhí)行單元。

鑒于控制信息流可靠性分析， P （ TC）為某個(gè)超時(shí)參數(shù)情況下，控制命令數(shù)據(jù)包丟失的概率；TC為執(zhí)行單元的等待時(shí)間，這是為確?？煽靠刂乒δ芮闆r下的最大延時(shí)。與上述 PMU相量數(shù)據(jù)包可用度類似。單個(gè)數(shù)據(jù)包的控制命令的可用度為

當(dāng)控制命令發(fā)送引入重傳機(jī)制。每隔時(shí)間Tp進(jìn)行一次重發(fā)，那么在第 i次重發(fā)機(jī)制下，控制命令數(shù)據(jù)包的可用度可以為

整個(gè)控制信息流可用度為[22]

4 仿真實(shí)驗(yàn)

以 IEEE11總線系統(tǒng)為例進(jìn)行分析，廣域控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7所示。骨干網(wǎng)絡(luò)采用自愈環(huán)網(wǎng)，有4個(gè)網(wǎng)關(guān)單元IU，變電站2、4和8分別連接IU。其他變電站PMU單元和執(zhí)行單元通過LAN連接變電站。根據(jù)圖7建立FTA模型。本文假設(shè)所有的相同類型組件具有相同的故障率。

圖7 IEEE11廣域保護(hù)系統(tǒng)Fig.7 WAPS in the IEEE11 system

4.1 局域網(wǎng)可靠性計(jì)算

文獻(xiàn)[23]中闡述了一種基于 Markov的狀態(tài)空間法的PMU可靠性評(píng)估方法，通過對(duì)PMU不同模塊可靠性進(jìn)行分析，進(jìn)而得出整體可靠性，其數(shù)據(jù)較為可行，從中可以獲取 PMU的可用度 APMU為0.998 3。假設(shè)所有的局域網(wǎng)光纖可靠性可以疏忽，每個(gè)路由器的可用度Art為0.995 5。每個(gè)LAN有兩個(gè) PMU和兩個(gè)路由器，局域網(wǎng)可靠性結(jié)果如表 1所示。

表1 局域網(wǎng)可用度Tab.1 Availability of the PMUs LAN

可以看出，隨著 PMU和路由器的增加，本地通信網(wǎng)絡(luò)的可用度是下降的。然而，實(shí)際情況下，PMU數(shù)量的增加會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余。因此，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生負(fù)面的影響。

4.2 骨干網(wǎng)絡(luò)可靠性計(jì)算

骨干網(wǎng)絡(luò)主要包括4個(gè)IUs，L1～L4表示相應(yīng)的光纖。相應(yīng)的FTA可靠性模型見圖5。骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性數(shù)據(jù)可以從文獻(xiàn)[11]和文獻(xiàn)[24]中獲取，在文獻(xiàn)[11]中利用這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行了廣域測(cè)量系統(tǒng)地通信網(wǎng)絡(luò)硬件可靠性評(píng)估，并獲得通信網(wǎng)絡(luò)硬件可靠性的驗(yàn)證。因此本文選取骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性數(shù)據(jù)[11,24]作為骨干網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如表2所示。

表2 骨干網(wǎng)絡(luò)可靠性參數(shù)Tab.2 Reliability data of components in the backbone network

假設(shè)IU的可用度為0.999 0，骨干網(wǎng)絡(luò)可用度指標(biāo)可以由式（3）計(jì)算得出為0.994 0。可以看出，雖然光纖具有較大的故障率，并且骨干網(wǎng)絡(luò)有多種失效模式，但是，由于引入了自愈環(huán)網(wǎng)，因此可以達(dá)到足夠高的可靠性水平。

4.3 PMU相量數(shù)據(jù)信息流仿真計(jì)算

為了取得較好的廣域控制系統(tǒng) PMU相量信息流可靠性估計(jì)，可以利用 OPNET進(jìn)行仿真，假定在系統(tǒng)中部署8臺(tái)PMU設(shè)備。此外，PDC和廣域控制系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器位于控制中心。并按照?qǐng)D8所示進(jìn)行建模。

從已有的廣域控制系統(tǒng)傳輸延遲研究可知，本文引入報(bào)文延遲參數(shù)來表達(dá)WAN通信的延遲行為。選擇報(bào)文延遲參數(shù)均值和均方差分別為 0.014 7和0.000 02[25-26]，以此在仿真中對(duì)傳送數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，使信息流符合延遲值隨機(jī)分布。

仿真每個(gè)PMU相量數(shù)據(jù)包發(fā)送到PDC都基于以上延遲參數(shù)設(shè)置。超出等待時(shí)間會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的延遲和丟失，從而影響系統(tǒng)的控制功能。所以本文以等待時(shí)間15ms和45ms為界限來進(jìn)行模擬。表3中為有效的模擬數(shù)據(jù)。假設(shè)確?？煽康目刂乒δ茏畲笱舆t時(shí)間為70ms，數(shù)據(jù)采樣頻率為30幀/s。

表3 PMU相量數(shù)據(jù)信息流可用度Tab.3 Reliability of the PMUs phasor information flow

可用度與PDC等待時(shí)間的對(duì)應(yīng)結(jié)果為

計(jì)算結(jié)果見表3。

4.4 控制命令信息流仿真計(jì)算

控制命令信息流可靠性估計(jì)方法類似于 PMU相量信息流的分析方法。基于以上仿真系統(tǒng)，添加執(zhí)行單元模型。一般情況下，所生成的控制命令，通過廣域網(wǎng)傳送到執(zhí)行單元時(shí)，有一個(gè)從發(fā)送到執(zhí)行命令的時(shí)間裕度，假設(shè)時(shí)間裕度為25ms，并且重發(fā)的時(shí)間間隔為2ms。

表4 控制命令信息流可靠性Tab.4 Reliability of the control command information flow

由表4可知，一幀控制命令數(shù)據(jù)包丟失的概率在7%以上。然而，通過式（11）可知，經(jīng)過3次重傳之后，該控制命令的可用度達(dá)到0.999 9。因此，可以得知，由于重傳機(jī)制，相應(yīng)的控制命令信息流可靠性可以得到保證。

4.5 廣域保護(hù)系統(tǒng)可靠性計(jì)算

廣域保護(hù)系統(tǒng)的FTA可靠性模型如圖2所示。局域網(wǎng)絡(luò)、骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性前面已進(jìn)行計(jì)算，而PDC和CC通常具有非常高的可靠性，為了便于分析，假定其可靠性為1.0。同時(shí)，不同的控制功能需要不同的執(zhí)行單元，也假定其可靠性為 1.0。那么廣域保護(hù)系統(tǒng)的可用度可以通過式（1）計(jì)算，表 5給出了廣域控制系統(tǒng)的可用度和 PDC超時(shí)參數(shù)設(shè)定在3次重發(fā)的控制命令的依賴關(guān)系，表6給出了廣域控制系統(tǒng)的可用度和控制命令重傳次數(shù)在 PDC超時(shí)參數(shù)設(shè)置35ms時(shí)的依賴關(guān)系。

表5 系統(tǒng)可用度和PDC超時(shí)參數(shù)的關(guān)系（3次重發(fā)）Tab.5 Dependency of the WAPS reliability and the PDC

表6 系統(tǒng)可用度和重發(fā)次數(shù)的關(guān)系（超時(shí)參數(shù)為35ms）Tab.6 Dependency of the WAPS reliability and the control command retransmission times

由表5、表6可知，PDC參數(shù)設(shè)置、控制命令傳輸機(jī)制對(duì)廣域控制系統(tǒng)循環(huán)可靠性有著重大影響。這表明廣域保護(hù)系統(tǒng)的可靠性不僅取決于其通信組件，如PMU、路由器和光纖的可靠性。同時(shí)也與 PDC參數(shù)設(shè)置和控制命令的重傳機(jī)制有著緊密的關(guān)系。

因此，在滿足系統(tǒng)功能要求的條件下，對(duì)于廣域保護(hù)系統(tǒng)而言，應(yīng)該避免過分依賴多源采樣信息，其次，信息通信應(yīng)該采用可靠的雙環(huán)網(wǎng)進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)冗余，在信息處理環(huán)節(jié)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置 PDC超時(shí)參數(shù)，并且在控制命令傳送環(huán)節(jié)引入重發(fā)機(jī)制。這樣只有將系統(tǒng)中各種延時(shí)對(duì)功能可靠性的影響加以考慮，適當(dāng)選取參數(shù)，才能有效提高系統(tǒng)的可用度。

5 結(jié)論

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)起著重要的作用，其對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響處于初步研究階段。而目前的研究背景基本在電網(wǎng)理想狀態(tài)下且廣域信息能夠采集的前提下開展，并沒有考慮到電網(wǎng)拓?fù)渥兓l繁、通信通道損壞部分?jǐn)?shù)據(jù)等無法采集等特殊狀態(tài)。如信息采集和獲取的過分區(qū)域化和數(shù)據(jù)災(zāi)難、工程化應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、保護(hù)新原理、信息有效通信、信息冗錯(cuò)和挖掘等。因此，廣域保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的可靠性評(píng)估顯得極其困難。

本文以一典型的廣域集中式保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，分析系統(tǒng)中相關(guān)因素對(duì)整體可靠性的影響。廣域保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可靠性不僅與系統(tǒng)硬件有著密切關(guān)系，同時(shí)也與系統(tǒng)信息的及時(shí)性、完整性和正確性有著密切的關(guān)系。因此，本文弱化了復(fù)雜算法的影響，抽象出信息的流程機(jī)制，提出結(jié)合硬件與信息流可靠性的評(píng)估方法，在一定程度上能有效地評(píng)估廣域保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可靠性，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供合理的建議。

[1] Joachim Bertsch.Wide-area protection and power system utilization[J].Proceedings of the IEEE,2005,5(93): 1006-1011.

[2] 丁偉,何奔騰,王慧芳.廣域繼電保護(hù)系統(tǒng)研究綜述[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012,40(1): 145-155.Ding Wei,He Benteng.Overview of wide-area relaying protection system[J].Power System Protection and Control,2012,40(1): 145-155.

[3] 朱林,段獻(xiàn)忠,蘇盛.基于證據(jù)理論的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)容錯(cuò)方法[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2011,26(1): 154-161.Zhu Lin,Duan Xianzhong,Su Sheng.Evidence theory based fault-tolerant method for protective relays in digital substations[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2011,26(1): 154-161.

[4] 姜憲國,王增平.區(qū)域自治式后備保護(hù)分區(qū)方案[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2013,28(1): 234-241.Jiang Xianguo,Wang Zengping.Zoning scheme of regional autonomy backup protection[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2013,28(1): 234-241.

[5] 汪旸,尹項(xiàng)根,張哲,等.基于遺傳信息融合技術(shù)的廣域繼電保護(hù)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2012,27(8):174-179.Wang Yang,Yin Xiang gen,Zhang Zhe,et al.Wide area protection based on genetic information fusion technology[J].Transactions of China Electrotechnical Society,2012,27(8): 174-179.

[6] 李振興,尹項(xiàng)根,張哲,等.基于多Agent的廣域保護(hù)系統(tǒng)體系研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012(4):71-75.Li Zhenxing,Yin Xianggen,Zhang Zhe,et al.Hierarchy of wide area protection system based on multi-agent[J].Power System Protection and Control,2012(4):71-75.

[7] 馬靜,曾惠敏,林小華.基于廣域信息多端高壓輸電區(qū)域后備保護(hù)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012(11):61-69.Ma Jing,Zeng Huimin,Lin Xiaohua.A novel wide area backup protection for multi-terminal transmission lines system[J].Power System Protection and Control,2012(11): 61-69.

[8] Adamiak M G,Apostolov A P,Begovic M M,et al.Wide area protection—technology and infrastructures[J].IEEE Trans.Power Del.,2006,2(21): 601-609.

[9] Mohammad Shahraeini,Mohammad Hossein Javidi,Mohammad Sadegh Ghazizadeh.Comparison between communication infrastructures of centralized and decentralized wide area measurement systems[J].IEEE Transactions on Smart Grid,2011,1(2): 206-211.

[10] Dai ZhiHui,Wang Zengping,Jiao Yanjun.Reliability evaluation of the communication network in widearea protection[J].IEEE Trans.Power Del,2011,4(26): 2523-2530.

[11] Wang Yang,Li Wenyuan,Lu Jiping.Reliability analysis of wide-area measurement system[J].IEEE Trans.Power Del.,2010,3(25): 1483-1491.

[12] Vladimir Terzija,Gustavo Valverde,Deyu Cai,et al.Wide-area monitoring,protection,and control of future electric power networks[J].Proceedings of the IEEE,2011,1(99): 80-93.

[13] IEEE C37.118—2005.IEEE standard for synchrophasors for power systems[S].2005.

[14] Han Y,et al.August 14th blackout in the US and propose for Chinese power system to improving stability and security[J].Elect.Equipment,2004,5:8-12.

[15] Billinton R,Allan R N.Reliability evaluation of engineering system[M].2nd ed.New York: Plenum,1994.

[16] Wang Yang,Li Wenyuan,Lu Jiping.Evaluating multiple reliability indices of regional networks in wide area measurement system[J].Electric Power Systems Research,2009,79: 1353-1359.

[17] Du M.The application of optical fiber ring protection in south electric power network[J].Telecommun.Elect.Power Syst.,2003,24: 1-4.

[18] Naduvathuparambil B,Valenti M C,Feliachi A.Communication delays in wide area measurement systems[J].In Proc.34th Southeastern Symp.System Theory,2002: 118-122.

[19] Moustafa Chenine,Lars Nordstr?m.Modeling and simulation of wide-area communication for centralized PMU-based applications[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2011,3(26): 1372-1380.

[20] Zhu Kun,Moustafa Chenine,Lars Nordstr?m.ICT Architecture impact on wide area monitoringand control systems’ reliability[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2011,4(26): 2801-2808.

[21] Wu H,Tsakalis K,Heydt G.Evaluation of time delay effects to wide-area power system stabilizer design[J].IEEE Trans.Power Del.J,2004,4(19): 1935-1941.

[22] 李俊剛,張愛民.區(qū)域?qū)哟位Ｗo(hù)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2014(11): 34-40.Jungang li,Zhang Aimin.Research and design of zone area hierarchical protection system[J].Power System Protection and Control,2014(11): 34-40.

[23] Wang Y,Li W,Lu J.Reliability analysis of phasor measurement,unit using hierarchical Markov modeling[J].Elect.Power Compon.Syst.,2009,35: 517-532.

[24] Antonopoulos A,o’Reilly J J,Lane P.A framework for the availability assessment of SDH transport networks[J].In Proc.2nd IEEE,Symp.Computers and Communications,Alexandria,Egypt,1997: 666-670.

[25] Chenine M,Karam E,Nordstr?m L.Modeling and simulation,of wide area monitoring and control systems in ip-based networks[C].IEEE Power Eng.Soc.Gen.Meeting,Calgary,AB,Canada,2009.

[26] Chenine M,Nordstr?m L.Investigation of communication delays,and data incompleteness in multi-pmu wide area monitoring and control systems[C].Int.Conf.Electric Power and Energy Conversion Systems Sharjah,United Arab Emirates,2009.