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摘要:结合电厂继电保护系统的特点提出了分层分析系统的评价方法。简要介绍了该方法的评价方法,并确定了相应的计算公式和组织结构图。其次,对某一发电厂而言,影响继电保护制度的主要因素按等级排列,计算加权数,并进行最后评估,以改进继电保护制度的评估方法。
关键词:发电厂;继电保护;层次分析法;评价方法分析
前言
继电保护系统的正常运行关系到整个电力系统的安全性和可靠性。在电子系统故障的情况下,整个电力系统无法正常运行,导致系统出现更大的故障,可能导致故障持续扩大,甚至影响到整个电网。对于依靠发电的企业来说,这会造成巨大的经济损失。因此,为了确保我国电力系统的安全运行,有必要加强对电力二次系统,特别是继电保护系统可靠性的研究,以确保电力系统的安全运行。
一、层次分析法概述
1.建立层次结构
创建层次结构时,必须首先分析研究对象的影响因素,并根据不同的属性将其划分到不同的级别,每个属性都会影响顶层和底层的影响因素。在同一个层中,因子保持独立,最高级别也称为目标级别,通常只有一个因子,最低级别通常被视为评估的对象和选择。两者之间有一个或多个级别的指标或标准,用于将研究对象的不同影响因素组织成一个层次。
2.建立成对比较矩阵
首先,假设一个问题在一个级别C1、C2、…Cn,并且Cn可能在上一个级别影响因子o。决策者必须将影响较高层次的因素成对进行比较,先按重要性进行比较,然后再按比较矩阵对进行比较,A=(aij)nxn。在此公式中,AIJ表示Ci与Cj和o之间的关系。
3.计算权向量
权重向量是每个因子对上因子o影响的权重。研究人员认为,加权向量可以用一对函数向量表示,将比较矩阵中最大函数的根标准化为ω,并且求和、幂和根可用于计算最大函数的权重向量和根。其中,求和法得到广泛应用。在应用过程中,首先对a对比较矩阵中的每个向量进行标准化,得出相应的计算公式。
4.校验一致性
一致性检查主要是在对等比较矩阵不一致时正确应用权重向量,否则将调整或重建对等比较矩阵。一致性指数可由Cl=(λ-n)/(n-1)设置,一致性可由CR=CIRI设置,是一个随机的一致性指数,如果n不同,则RI值会更改。
二、层次分析法在继电保护系统评价中的应用优势
1.系统性的分析方法
层次分析方法(AHP)将研究对象视为一个决策系统,其基础是分解、比较判断和综合思维,已成为在进行机械和统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。该系统的思想不是要切断各因素对结果的影响,而是通过在层次分析中调整各层的权重,直接或间接影响最终结果,各因素对各层结果的影响程度是量化和明确的。这种方法尤其适用于无结构特点的系统评价和多目标、多准则和多周期的系统评价。
2.简洁实用的决策方法
这种方法不仅追求先进的数理方法,而且不片面地注重行为、逻辑和推理,从而使思考过程在数学上成为系统化,便于人们接受,且能把多目标、多规则和多标准的决定能够转变为多目标和单一目标问题。
通过比较来确定同级项和顶级项之间的数量关系后,即可执行简单的数学运算,计算往往简单,结果清晰明了,决策者容易理解和掌握。
三、电厂继电保护系统的影响因素及控制方法
1.电厂继电保护系统可靠性影响因素
(1)主要设备。主要设备包括发电厂的发电机和相关辅助设备。上述设备短路阻抗存在差异。同时更换设备时,需要重新计算继电保护单元的保护指令和动作时间,并根据计算结果调整继电保护系统。在继电保护系统中,二次设备主要发挥数据分析功能,通过数据分析判断一次设备故障,次要设备零件是否存在问题,例如断线、接触不良等。这会影响继电保护系统的数据收集,也可能导致触发信号无法正常发送,从而降低继电保护系统的可靠性。过电压也会在导线附近产生电磁场,干扰二级设备数据采集精度,影响继电保护系统的可靠性。
(2)硬件和软件因素。发电厂保护系统的主要组成部分是硬件和软件,这对发电厂保护系统的可靠性也有重要影响。发电厂的硬件系统目前主要包括传统的微型计算机保护装置和先进的数字操作装置,软件主要指二级电气设备保护装置的操作系统,硬件系统由软件系统控制。长期使用设备时,可能存在设备老化问题,可能影响继电保护系统的可靠性。对于软件系统,其运行的可靠性取决于其设计和操作方法。
2.提升电厂继电保护系统可靠性的途径
在电厂运行过程中,通过对电网继电保护系统采用合适的监控方法,可以有效提高故障处理效率,最常用的监控方法是静态风险监控。静态风险监控方法主要是根据继电保护系统的实际情况输入一定相关的采样数据,结合继电保护装置的特点测量电路缺陷。
四、基于层次分析法的电厂继电保护系统评价
创建比较矩阵和权重向量对。构建一个对等比较矩阵是通过层次分析将质量问题转化为数量问题的关键步骤。按层次分析对发电厂进行分类。计算了最低层因素对相应的中层因素的影响加权向量和中层因素对最高层因素的影响加权向量,只需注意电厂最低层因素即可得出电厂继电保护系统的分数。系统会使用百分比系统来评估最低层次的每个因子,并衍生评分方式。对于最低层次的因子,会列出影响此因子的所有基本因子,并针对每个基本因子提供特定的衍生值。如果某个发电厂的基本因素不符合要求,则会扣除该值,以获得发电厂最低层每个因素的值。然后将上述权重相加,得出发电厂继电保护系统的最终分数,并根据该分数进行调整。
结束语
综上所述,通过建立层次分析模型对电厂继电保护系统进行分类评价,可以客观反映电厂继电保护系统的运行状况,具有一定的技术参考价值。
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