考慮設(shè)備相關(guān)性的智能變電站二次系統(tǒng)可靠性分析

唐志軍， 李澤科 ， 陳建洪 ， 余斯航

(1. 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院， 福建 福州 350007; 2. 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司， 福建 福州 350012)

0 引言

隨著電子式互感器和高速以太網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展以及IEC 61850通訊標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施， 智能變電站逐步取代了傳統(tǒng)的變電站. 相比于傳統(tǒng)的變電站， 智能變電站的設(shè)備更加精密， 結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜， 其繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性也降低， 增大了事故隱患. 而繼電保護(hù)系統(tǒng)作為保護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線(xiàn)， 其發(fā)生誤動(dòng)和拒動(dòng)都會(huì)對(duì)人身安全和設(shè)備安全產(chǎn)生直接的影響. 對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行高效、 準(zhǔn)確的可靠性評(píng)估并建立一套準(zhǔn)確有效的可靠性評(píng)估體系， 有助于電力行業(yè)更加科學(xué)地建設(shè)智能變電站并對(duì)其進(jìn)行有效的保護(hù)[1-2].

目前， 已有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)智能電站二次系統(tǒng)的可靠性分析展開(kāi)研究. 文獻(xiàn)[3]以功能失效概率作為二次系統(tǒng)的可靠性， 依據(jù)功能圖評(píng)估系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)并計(jì)算該系統(tǒng)的失效概率. 文獻(xiàn)[4]則從各組件的故障概率出發(fā)， 計(jì)算不同功能配置的保護(hù)系統(tǒng)的故障概率， 并基于功能分解與二次設(shè)備之間的拓?fù)渎?lián)系構(gòu)建可靠性分析模型， 提出了保護(hù)系統(tǒng)整體失效、 拒動(dòng)和誤動(dòng)概率的計(jì)算模型. 文獻(xiàn)[5]從數(shù)字化變電站極點(diǎn)保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成的特點(diǎn)入手， 提出一種將保護(hù)系統(tǒng)分為采樣子系統(tǒng)和跳閘子系統(tǒng)的可靠性分析方法， 并分析了不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下二次保護(hù)系統(tǒng)的可靠性. 文獻(xiàn)[6]考慮了二次系統(tǒng)的故障區(qū)段定位、 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)重構(gòu)等功能特點(diǎn)和二次系統(tǒng)自身故障的影響， 提出智能配電網(wǎng)一、 二次綜合系統(tǒng)可靠性的評(píng)估方法. 文獻(xiàn)[7]運(yùn)用可靠性框圖法構(gòu)建智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)完備的模型并對(duì)該系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行量化分析， 以長(zhǎng)期穩(wěn)態(tài)概率作為可靠性指標(biāo)， 同時(shí)對(duì)“直采直跳”模式進(jìn)行靈敏度分析， 評(píng)估出風(fēng)險(xiǎn)較高的元件或環(huán)節(jié), 該分析包括概率靈敏度和元件靈敏度.

上述文獻(xiàn)從不同角度或采用不同的方法對(duì)二次系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性分析， 但他們都是假設(shè)每套主保護(hù)的保護(hù)設(shè)備之間是相互獨(dú)立的， 實(shí)際工程中， 同一套主保護(hù)存在多個(gè)不同設(shè)備共用一套電源的情況， 當(dāng)電源回路中的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)， 會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的濾波電容以及輸出電壓紋波造成影響， 從而影響同一供電回路中其他設(shè)備的正常運(yùn)行， 所以同一套主保護(hù)的部分設(shè)備之間不是遵循嚴(yán)格獨(dú)立的原則， 是具有相關(guān)性的[8]. 故對(duì)二次系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析時(shí)， 考慮同一套主保護(hù)中的部分設(shè)備之間的相關(guān)性是非常有必要的[9]. 同時(shí)， 因?yàn)楣ぷ髫?fù)荷與運(yùn)行情況不同， 以及受到用戶(hù)設(shè)備更換頻率、 維護(hù)管理能力、 操作員技術(shù)水平、 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等眾多因素的影響， 具有相關(guān)性的設(shè)備之間的相關(guān)程度也隨著場(chǎng)景的不同而不盡相同[10]. Copula理論最早應(yīng)用在金融和水文領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析[11]， 目前， 在電力潮流計(jì)算[12]、 MMC可靠性分析[8]、 風(fēng)電場(chǎng)隨機(jī)模擬[13]等電力領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用， 因此， 本研究借助Copula理論中主要載體——Copula函數(shù), 重點(diǎn)分析智能變電站中考慮不同設(shè)備之間相關(guān)性的二次系統(tǒng)可靠性.

1 智能變電站的結(jié)構(gòu)及可靠性建模

1.1 智能變電站的結(jié)構(gòu)

相比于傳統(tǒng)的變電站的二次系統(tǒng)， 智能變電站的二次系統(tǒng)不但加強(qiáng)了信息的自動(dòng)采集、 測(cè)量、 保護(hù)、 控制等功能， 還加入了電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制、 在線(xiàn)分析決策、 智能調(diào)節(jié)等高級(jí)功能[14]， 其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示[15].

圖1 智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)Fig.1 Relay protection system for intelligent substations

智能變電站相比于傳統(tǒng)的變電站， 站內(nèi)所含關(guān)鍵設(shè)備明顯增多， 且更加精密. 如圖2所示， 站內(nèi)所包含的設(shè)備都可以分為3個(gè)模塊： 主機(jī)板、 電源模塊、 網(wǎng)絡(luò)接口， 然后這些設(shè)備經(jīng)連接線(xiàn)連接起來(lái)構(gòu)成設(shè)備鏈.

圖2 設(shè)備鏈的組成圖Fig.2 Composition of the equipment chain

在考慮智能變電站二次系統(tǒng)可靠性時(shí)， 每個(gè)設(shè)備的電源、 主機(jī)板、 連接線(xiàn)及網(wǎng)絡(luò)接口的可靠性都將影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性. 如何對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的可靠性評(píng)估， 發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)并加以改正或預(yù)防， 一直是繼電保護(hù)工作面對(duì)的問(wèn)題和研究的重點(diǎn)[16].

1.2 二次設(shè)備的可靠性建模

假設(shè)所有器件或者設(shè)備僅有正常運(yùn)行和故障兩種狀態(tài)， 則可以用一個(gè)非負(fù)的隨機(jī)變量X來(lái)描述其壽命， 則隨機(jī)變量X相應(yīng)的分布函數(shù)為

F(t)=P{X≤t} (t≥0)

(1)

積累分布函數(shù)F(t)的物理意義是器件的使用壽命小于等于t的分布函數(shù)， 那么可以求出器件在[0,t]時(shí)刻內(nèi)正常運(yùn)行的概率， 即系統(tǒng)的可靠性函數(shù)R(t)為

R(t)=P{X>t}=1-F(t)

(2)

假設(shè)系統(tǒng)中器件的故障率為λ， 且器件均處于壽命曲線(xiàn)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域內(nèi)， 那么其可靠性函數(shù)將服從指數(shù)分布， 即在任意t時(shí)刻該器件的可靠性為

R(t)=e-λt

(3)

2 基于Copula函數(shù)的設(shè)備相關(guān)性建模

目前二次系統(tǒng)的控制保護(hù)屏柜均采用專(zhuān)門(mén)的開(kāi)關(guān)電源模塊， 用來(lái)將110～220 kV的公用直流電源變換為可以供給裝置內(nèi)部各組件使用的3.3～24 V低壓直流. 由于直流電源所采用的電解電容在高開(kāi)關(guān)頻率下?lián)p耗嚴(yán)重， 輸出的紋波會(huì)隨時(shí)間增大， 濾波的效果也會(huì)隨時(shí)間下降[17]， 當(dāng)由開(kāi)關(guān)電源供電的某個(gè)設(shè)備故障時(shí)， 必定會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)電源中的電解電容造成不可逆的影響， 加速開(kāi)關(guān)電源的老化并增大電源模塊輸出的電壓紋波， 當(dāng)電源模塊輸出的電壓紋波大到一定程度時(shí)， 會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)電源板卡模塊的運(yùn)行產(chǎn)生顯著的不良影響[18]， 并進(jìn)一步對(duì)同一供電回路的其他設(shè)備的可靠運(yùn)行產(chǎn)生影響.

根據(jù)上述分析可知， 在同一套供電回路中， 電源或某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)， 其他設(shè)備也會(huì)受到影響， 所以這些設(shè)備就不遵循相互獨(dú)立的原則， 而具有相關(guān)性. 在進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的可靠性分析時(shí)， 考慮設(shè)備之間的相關(guān)性具有一定的意義. 由于不同設(shè)備之間具有相關(guān)性， 且這些設(shè)備之間的相關(guān)性不能用簡(jiǎn)單的線(xiàn)性函數(shù)來(lái)表示其相關(guān)系數(shù)， 所以文中采取一種比較靈活、 穩(wěn)健的非線(xiàn)性相關(guān)性分析工具——Copula理論[19].

任何一個(gè)多維聯(lián)合分布函數(shù)都可由若干個(gè)邊緣分布函數(shù)以及描述相關(guān)結(jié)構(gòu)的Copula函數(shù)來(lái)表示. 為了最大限度地反映信息量間的相關(guān)性和最簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)， 可從多個(gè)候選Copula函數(shù)中選擇生成元為φ1/(1-θ)(t)=(-lnt)1/(1-θ)的Gumbel-Copula函數(shù)對(duì)智能變電站的二次系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析[9, 13].N維Gumbel-Copula函數(shù)為：

(4)

式中：θ∈(0, 1) ,θ=0表示所有設(shè)備均獨(dú)立，θ=1表示所有設(shè)備均完全相關(guān).

令F(T1,T2, …,Tn)為具有邊緣分布F1(T1)，F(xiàn)2(T2)， …，F(xiàn)n(Tn) 的N維聯(lián)合分布函數(shù)， 由Sklar定理[20]知， 會(huì)存在一個(gè)Copula函數(shù)滿(mǎn)足：

C(F1(T1),F2(T2), …,Fn(Tn))=P(T1≤t,T2≤t, …,Tn≤t)

(5)

若F1(T1)，F(xiàn)2(T2)， …，F(xiàn)n(Tn) 是連續(xù)函數(shù)， 則這個(gè)Copula函數(shù)是唯一確定的.

當(dāng)同一供電區(qū)的n個(gè)設(shè)備中電源模塊使用壽命最短的設(shè)備發(fā)生故障， 此時(shí)會(huì)導(dǎo)致位于頂事件的保護(hù)系統(tǒng)不能正確動(dòng)作.在t時(shí)刻， 位于同一供電區(qū)的設(shè)備可靠性等于壽命最短的設(shè)備使用時(shí)間X大于t， 即該供電區(qū)內(nèi)所有的設(shè)備使用壽命X1,X2, …,Xn均大于時(shí)間t， 由加法公式得該供電區(qū)的可靠性函數(shù)為R(t)=P(X>t)=P(X1>t,X2>t, …,XN>t)

(6)

根據(jù)Copula理論， 存在N維Copula函數(shù)Cn[F1(X1),F2(X2), …，F(xiàn)n(Xn)]， 使得

Cn[F1(X1),F2(X2), …，F(xiàn)n(Xn)]=P{Xi1≤t,Xi2≤t, …，Xn≤t}

(7)

同時(shí)， 由于每個(gè)設(shè)備電源的分布函數(shù)為同分布， 所以求和符號(hào)里面的公式不用加以區(qū)別， 令p表示每一項(xiàng)求和運(yùn)算的次數(shù). 故可以得到一個(gè)供電區(qū)的可靠性函數(shù)為

(8)

式中的F=(F1,F2, …，F(xiàn)n) ， 因?yàn)镕i(∞)=1， 所以Fi=Fi(t)或1.

CN(F)=CN[F1(X1),F2(X2), …,FN(XN)]

(9)

故可以得到一個(gè)供電區(qū)的可靠性函數(shù)為

(10)

3 二次系統(tǒng)的可靠性分析

由1.1節(jié)可知， 組成故障鏈的設(shè)備都可以分成主機(jī)板、 電源模塊、 網(wǎng)絡(luò)接口3個(gè)模塊， 這些模塊和繼電保護(hù)系統(tǒng)的失效關(guān)系如表1所示. 用λzj、λzw分別表示主機(jī)板的拒動(dòng)故障率和誤動(dòng)故障率.故主機(jī)板的拒動(dòng)可靠性Rzj(t) 、 主機(jī)板的誤動(dòng)可靠性Rzw(t) 分別可以表示為：

表1 模塊失效分析表

(11)

由Copula函數(shù)可推導(dǎo)出電源模塊的可靠性函數(shù)為：

(12)

則該設(shè)備的拒動(dòng)可靠性函數(shù)為：

Rj(t)=Rzj(t)Rs(t)

(13)

因?yàn)殡娫茨K和網(wǎng)絡(luò)接口與系統(tǒng)的誤動(dòng)無(wú)關(guān)， 所以該設(shè)備的誤動(dòng)可靠性函數(shù)即為主機(jī)板的誤動(dòng)可靠性函數(shù)：

Rw(t)=Rzw(t)

(14)

由此可知， 當(dāng)一條故障鏈由n個(gè)設(shè)備連接而成時(shí)， 除了這n個(gè)設(shè)備， 還會(huì)有n-1條連接線(xiàn)將這些設(shè)備連接起來(lái)， 設(shè)第i條連接線(xiàn)的可靠性為Rli(t) ， 則該故障鏈的拒動(dòng)和誤動(dòng)的可靠性模型分別為：

拒動(dòng)可靠性函數(shù)：

(15)

故障鏈誤動(dòng)的前提是要保證電源模塊、 網(wǎng)絡(luò)接口以及連接線(xiàn)可靠， 因此故障鏈的誤動(dòng)可靠性函數(shù)：

(16)

因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備的分布為同分布， 所以求積公式里面的可靠性函數(shù)可不加以區(qū)分， 則式(15)、 (16)分別可簡(jiǎn)化為：

RJ(t)=[Rj(t)]n×[Rl(t)]n-1

(17)

Rw(t)=1-{[1-(Rw(t))n]×(Rs(t))n(Rl(t))n-1}

(18)

因此， 可以算出第m條故障率的整體可靠性為：

Rm(t)=RJ(t)RW(t) (m=1, 2, …,n)

(19)

220 kV及以上的智能變電站的二次系統(tǒng)中， 共有兩套獨(dú)立的主保護(hù)[21]， 而一套主保護(hù)又包含n條故障鏈， 則可以推導(dǎo)出其中一套主保護(hù)的可靠性為：

(20)

第二套主保護(hù)的可靠性的計(jì)算方式與第一套完全相同， 記為RB(t)， 則二次系統(tǒng)整體的可靠性函數(shù)為：

R(t)=1-[1-RA(t)][1-RB(t)]

(21)

4 算例分析

在實(shí)際工程中， 二次系統(tǒng)中繼保設(shè)備的可靠性較高， 實(shí)際測(cè)得的可靠性數(shù)據(jù)不完備， 通常采用過(guò)裕量設(shè)計(jì)來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性， 而其宗旨是提供一種可靠性的計(jì)算方法， 為二次系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)以及為維修策略的制定提供指導(dǎo)意義， 下面通過(guò)仿真模型來(lái)驗(yàn)證該方法的有效性與準(zhǔn)確性.

設(shè)備中不同模塊的故障率λ是個(gè)重要的已知參數(shù)， 結(jié)合已有文獻(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)[5, 22]， 算例中主機(jī)板拒動(dòng)的故障率選取為0.000 1、 主機(jī)板誤動(dòng)失效的故障率選取為0.000 1、 電源模塊的故障率選取為0.002 5、 網(wǎng)絡(luò)接口與連接線(xiàn)的故障率選取為0.000 8. 同時(shí)， 設(shè)備之間的相關(guān)程度受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的影響而不能選取確定的值， 本算例分析考慮的相關(guān)程度范圍為： 從0.1～0.8. 將從單條故障鏈、 故障回路的長(zhǎng)度和故障回路中供電電源的數(shù)目3個(gè)方面分別分析系統(tǒng)可靠性變化的趨勢(shì).

4.1 單條故障鏈對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響

為驗(yàn)證單條故障鏈對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響， 根據(jù)式(21)繪制三維曲面(如圖3所示)， 其中運(yùn)行年限選擇20 a， 相關(guān)系數(shù)取0.1～0.8. 取圖3中的部分?jǐn)?shù)據(jù)繪制出表2.

圖3 系統(tǒng)可靠性曲線(xiàn)Fig.3 System reliability curve

表2 系統(tǒng)的可靠性

由圖3和表2可以看出， 隨著系統(tǒng)運(yùn)行年限的增加， 系統(tǒng)的可靠性會(huì)迅速降低， 當(dāng)設(shè)備運(yùn)行年限達(dá)到15 a時(shí)， 系統(tǒng)的可靠性已小于0.9， 二次系統(tǒng)的可靠性已經(jīng)不能滿(mǎn)足智能變電站對(duì)可靠性的要求. 同時(shí)， 隨著相關(guān)程度變大， 系統(tǒng)的可靠性也越低.

本文重點(diǎn)是研究各設(shè)備之間的相關(guān)性， 因此取運(yùn)行年限為20 a， 相關(guān)系數(shù)從0.1～0.8， 分別繪制出相關(guān)程度、 運(yùn)行年限的二維曲線(xiàn)簇進(jìn)行分析， 系統(tǒng)可靠性隨著運(yùn)行年限、 相關(guān)程度變化的示意圖如圖4所示.

從圖4(a)可以看出， 系統(tǒng)的可靠性隨著相關(guān)程度的增加而減小， 運(yùn)行年限越久， 受相關(guān)程度影響的系統(tǒng)可靠性下降速度也越快， 從圖4(b)可直觀地看出， 隨著相關(guān)程度的增大， 不同運(yùn)行年限時(shí)的系統(tǒng)可靠性之間的差距也越來(lái)越大； 在運(yùn)行年限達(dá)到20 a時(shí)， 相關(guān)程度每相差0.2， 系統(tǒng)的可靠性數(shù)值已經(jīng)相差0.1左右. 因此時(shí)間和電源模塊之間的相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)的可靠性影響不容忽視.

圖4 系統(tǒng)可靠性變化示意圖Fig.4 Change in system reliability

4.2 故障回路的長(zhǎng)度對(duì)可靠性的影響

除了圖3和表2中涉及到的相關(guān)程度和運(yùn)行年限， 根據(jù)式(10)可看出， 具有共同相關(guān)性的設(shè)備的數(shù)目也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性產(chǎn)生影響. 這里取具有共同相關(guān)性設(shè)備的數(shù)目個(gè)數(shù)為1至10， 相關(guān)程度取0.4， 繪制一組不同運(yùn)行年限的二維曲線(xiàn)簇. 同時(shí)， 選取具有共同相關(guān)性設(shè)備的數(shù)目個(gè)數(shù)為1至10， 運(yùn)行年限為15 a， 繪制一組不同相關(guān)程度的二維曲線(xiàn)簇， 系統(tǒng)的可靠性隨共同相關(guān)性的設(shè)備數(shù)目變化如圖5所示.

圖5 系統(tǒng)可靠性隨設(shè)備數(shù)目變化示意圖Fig.5 Schematic diagram of system reliability varying with the number of equipment

由圖5可知， 當(dāng)1至4個(gè)設(shè)備存在相關(guān)性時(shí)， 系統(tǒng)的可靠性會(huì)急劇下降， 當(dāng)具有共同相關(guān)性的設(shè)備超過(guò)4個(gè)時(shí)， 系統(tǒng)的可靠度已經(jīng)降低到0.5以下. 因此， 同一條跳閘回路上， 共用同一供電回路的設(shè)備數(shù)目不宜超過(guò)4個(gè)， 而隨著電網(wǎng)電壓等級(jí)越來(lái)越高， 智能變電站的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜， 跳閘回路上設(shè)備的數(shù)目增加是必然趨勢(shì)， 因此同一套主保護(hù)中應(yīng)增加供電電源的數(shù)目來(lái)提高二次系統(tǒng)的可靠性.

4.3 考慮電源數(shù)量對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響

分析同一套主保護(hù)中采用兩套共用電源時(shí)系統(tǒng)的可靠性. 兩套供電回路分別命名為A、 B回路， 分別對(duì)主保護(hù)中的部分設(shè)備進(jìn)行供電. 定義情況①： 一套主保護(hù)中僅含有A套供電回路； 定義情況②： 一套主保護(hù)中含有A、 B兩套獨(dú)立供電回路.

這里取一條跳閘回路上的設(shè)備數(shù)目為5個(gè)， 其中A回路包含3個(gè)設(shè)備， B回路包含2個(gè)設(shè)備， 運(yùn)行年限取0至20 a， 相關(guān)程度取0.1至1.0. 將采用A、 B兩套供電回路與只采用一套供電回路的可靠性隨運(yùn)行年限、 相關(guān)程度變化的三維曲面繪制出如圖6所示.

從圖6可看出， 采用A、 B兩套回路供電的情況②比只采用A供電回路的情況①的可靠性更好， 并且隨著運(yùn)行年限的增加， 系統(tǒng)的可靠性受設(shè)備間相關(guān)程度的影響越來(lái)越顯著， 此結(jié)論與金融領(lǐng)域的尾部相關(guān)性原理相吻合， 證明該可靠性模型具有一定的合理性.

圖6 系統(tǒng)可靠性三維曲面圖Fig.6 Three dimensional surface of system reliability

為進(jìn)一步驗(yàn)證采用A、 B兩套供電回路對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響， 繪制出系統(tǒng)可靠性隨運(yùn)行時(shí)間變化曲線(xiàn)， 如圖7所示.

圖7 系統(tǒng)可能性隨運(yùn)行時(shí)間變化曲線(xiàn)Fig.7 Curve of system possibility versus running time

從圖7可看出， 隨著運(yùn)行時(shí)間的增加， 二次系統(tǒng)可靠性降低的速度也在加快； 在同一相關(guān)程度下， 情況②的可靠性比情況①的可靠性高， 且相關(guān)程度越大， 差距也越顯著； 同時(shí)， 選取相關(guān)系數(shù)為0.5， 不同運(yùn)行年限下的可靠對(duì)比見(jiàn)表3， 從表3可看出， 在同一相關(guān)程度下， 運(yùn)行年限越長(zhǎng)， 采用兩套電源的可靠度提升越明顯.

表3 兩種情況下的可靠性對(duì)比

從圖7也可以看出， 在情況①下， 系統(tǒng)的可靠性隨著運(yùn)行年限變化時(shí)， 不同相關(guān)程度下的系統(tǒng)可靠性差距比較大， 而在情況②下， 系統(tǒng)的可靠性隨運(yùn)行時(shí)間變化受不同相關(guān)程度的影響較小. 綜上所述， 在一套主保護(hù)中， 采用兩套或多套獨(dú)立供電回路， 可以顯著提高系統(tǒng)的可靠性， 而且隨著相關(guān)程度越大、 運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)， 這種可靠性提高的效果也越顯著.

5 結(jié)語(yǔ)

1) 一條故障回路中， 不同設(shè)備之間的相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)的可靠性有著顯著的影響， 隨著相關(guān)系數(shù)從0.1增至0.8， 系統(tǒng)的可靠性也從0.88降至0.52.

2) 縮短故障鏈的長(zhǎng)度或者增加故障鏈中供電回路的數(shù)量可以大大提高二次系統(tǒng)的可靠性， 當(dāng)相關(guān)系數(shù)同取0.5時(shí)， 隨著運(yùn)行年限的增加， 采用兩套供電回路對(duì)系統(tǒng)可靠度的提升效果也從2.14%增加至13.43%.

3) 隨著變電站越來(lái)越智能化， 變電站的二次系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越復(fù)雜， 故障鏈長(zhǎng)度的增加是必然趨勢(shì)， 所以可以通過(guò)增加一套保護(hù)中的供電回路的數(shù)量來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性.