一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备与流程

1.本技术涉及电力系统技术领域，更具体地说，是涉及一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备。


背景技术：

2.随着国民用电需求的增加，电力系统的稳定运行越来越重要，对电力系统的保护也需要更加的完备。继电保护装置作为电网保护的组成之一，包含了多个功能模块的组合。为了更好的保护电力系统，需要对继电保护装置的可靠性进行评估。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供了一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备，以实现可靠性评估。
4.为实现上述目的，本技术第一方面提供了一种继电保护装置可靠性评估方法，包括：
5.获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；
6.获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；
7.基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。
8.优选地，所述获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，包括：
9.获取继电保护装置中每一硬件模块的器件质量系数、电路复杂系数、温度加速系数、电压应力减额系数、封装复杂系数、应用环境系数和器件成熟系数；
10.利用下述方程式计算得到继电保护装置中每一硬件模块的失效率λ：
11.λ＝πq(c1π
t
πv+c2πe)π
l
12.其中，πq为器件质量系数，c1为电路复杂系数，π
t
为温度加速系数，πv为电压应力减额系数，c2为封装复杂系数，πe为应用环境系数，π
l
为器件成熟系数；
13.利用下述方程式计算得到继电保护装置中各硬件模块的失效率：
[0014][0015]
其中，λi为第i个硬件模块的失效率，n为继电保护装置中硬件模块的总数。
[0016]
优选地，所述基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率，包括：
[0017]
利用下述方程式计算得到硬件误动失效率：
[0018]
λ
hw
＝(λ
cpi
+λ
di
+λ
do
+λ
ai
+λ
mem
)/2
[0019]
利用下述方程式计算得到硬件拒动失效率：
[0020]
λ
hj
＝(λ
cpu
+λ
di
+λ
do
+λ
ai
+λ
mem
)/2+λ
psu
[0021]
其中，λ
cpu
、λ
di
、λ
do
、λ
ai
、λ
mem
、λ
psu
分别为cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、存储模块以及通讯模块的失效率。
[0022]
优选地，所述累积错误次数包括累积误动次数和累积拒动次数；
[0023]
基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率，包括：
[0024]
利用下述方程式计算得到软件误动失效率λ
sw
：
[0025][0026]
利用下述方程式计算得到软件拒动失效率λ
sj
：
[0027][0028]
其中，λ0为初始故障概率，θ为故障减少率系数，uw为累积误动次数，uj为累积拒动次数。
[0029]
优选地，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，包括：
[0030]
利用下述方程式计算得到所述系统误动失效率λw：
[0031]
λw＝λ
sw
+(1-c)λ
hw
[0032]
利用下述方程式计算得到所述系统拒动失效率λj：
[0033]
λj＝λ
sj
+(1-c)λ
hj
[0034]
其中，λ
sw
为软件误动失效率，λ
hw
为硬件误动失效率，λ
sj
为软件拒动失效率，λ
hj
为硬件拒动失效率，c为预设的系数。
[0035]
优选地，所述获取系统运行中的累积错误次数，包括：
[0036]
结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。
[0037]
优选地，所述结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数，包括：
[0038]
利用保信系统数据库中的告警信息数据，构建事务数据库，所述事务数据库中的数据已经经过整数化处理；
[0039]
基于所述事务数据库中的数据，生成项集i＝{i1,i2,
…
,in}，其中，ij代表待分析项，j＝1,2,
…
n；
[0040]
基于所述项集中每一待分析项，扫描所述事务数据库，得到1-项集的集合，所述1-项集的集合包括每一待分析项的支持度计数；
[0041]
基于预设的最小支持度计数，获取频繁1-项集的集合；
[0042]
对所述频繁1-项集的集合执行连接操作及剪枝操作，得到各目标项集；
[0043]
基于各目标项集，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。
[0044]
本技术第二方面提供了一种继电保护装置可靠性评估装置，包括：
[0045]
硬件处理单元，用于获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；
[0046]
软件处理单元，用于获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；
[0047]
系统处理单元，用于基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。
[0048]
本技术第三方面提供了一种继电保护装置可靠性评估设备，包括：存储器和处理器；
[0049]
所述存储器，用于存储程序；
[0050]
所述处理器，用于执行所述程序，实现上述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。
[0051]
本技术第四方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。
[0052]
经由上述的技术方案可知，本技术首先获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率。接着，获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率。最后，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。本技术从硬件、软件及系统的维度，去收集相应的运行数据，最终估算得到继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，从而实现了对继电保护装置的可靠性评估，为继电保护装置的进一步设计改进提供了相应的数据支撑。
附图说明
[0053]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0054]
图1为本技术实施例公开的继电保护装置可靠性评估方法的示意图；
[0055]
图2为本技术实施例公开的继电保护装置可靠性评估装置的示意图；
[0056]
图3为本技术实施例公开的继电保护装置可靠性评估设备的示意图。
具体实施方式
[0057]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0058]
下面介绍本技术实施例提供的继电保护装置可靠性评估方法。请参阅图1，本技术实施例提供的继电保护装置可靠性评估方法可以包括如下步骤：
[0059]
步骤s101，获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率。
[0060]
本技术中所提及的继电保护装置为数字继电保护装置，其中，数字继电保护装置的功能模块可以包括电源供电模块、中央处理器模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、存储模块以及通讯模块。
[0061]
其中，电源供电模块psu为各模块提供工作电源；中央处理器模块cpu是保护装置的核心，完成保护的分析、计算、判断功能；开关量输入模块用于采集保护所需的各种接点、触电等开关量状态信息；开关量输出模块用于输出驱动跳闸等继电器的开关量信号；模数转换模块用于采样电压电流等模拟信息号，包括滤波、采样/保持、多路装换和模数装换；存储模块为各种ram、rom及接口；通讯模块cu完成与外界的数据通讯。
[0062]
步骤s102，获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率。
[0063]
其中，累积错误次数可以通过查询系统日志等方式获取，具体地，读取系统日志，对其进行关键词检索，得到相应的数据，并已经这些数据构建数据库，再对该数据库进行数据关联分析，从而得到系统运行中的累积错误次数。
[0064]
步骤s103，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。
[0065]
本技术首先获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率。接着，获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率。最后，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。本技术从硬件、软件及系统的维度，去收集相应的运行数据，最终估算得到继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，从而实现了对继电保护装置的可靠性评估，为继电保护装置的进一步设计改进提供了相应的数据支撑。
[0066]
基于上述从硬件角度对继电保护装置功能模块的划分，可以得到如表1所示的硬件失效率模型。
[0067]
表1：硬件失效率模型
[0068][0069]
在本技术的一些实施例中，步骤s101获取继电保护装置中各硬件模块的失效率的过程，可以包括：
[0070]
s1，获取继电保护装置中每一硬件模块的器件质量系数、电路复杂系数、温度加速系数、电压应力减额系数、封装复杂系数、应用环境系数和器件成熟系数。
[0071]
s2，利用下述方程式计算得到继电保护装置中每一硬件模块的失效率λ：
[0072]
λ＝πq(c1π
t
πv+c2πe)π
l (1)
[0073]
其中，πq为器件质量系数，c1为电路复杂系数，π
t
为温度加速系数，πv为电压应力减额系数，c2为封装复杂系数，πe为应用环境系数，π
l
为器件成熟系数；
[0074]
s3，利用下述方程式计算得到继电保护装置中各硬件模块的失效率：
[0075][0076]
其中，λi为第i个硬件模块的失效率，n为继电保护装置中硬件模块的总数。
[0077]
在本技术的一些实施例中，步骤s101基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率的过程，可以包括：
[0078]
s4，利用下述方程式计算得到硬件误动失效率：
[0079][0080]
s5，利用下述方程式计算得到硬件拒动失效率：
[0081]
[0082]
其中，λ
cpu
、λ
di
、λ
do
、λ
ai
、λ
mem
、λ
psu
分别为cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、存储模块以及通讯模块的失效率。
[0083]
在本技术的一些实施例中，步骤s102提及的累积错误次数可以包括累积误动次数和累积拒动次数。步骤s102获取系统运行中的累积错误次数的过程，可以包括：
[0084]
s1，结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。
[0085]
在本技术的一些实施例中，上述s1结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数，可以包括：
[0086]
s11，利用保信系统数据库中的告警信息数据，构建事务数据库。
[0087]
其中，所述事务数据库中的数据已经经过整数化处理。
[0088]
s12，基于所述事务数据库中的数据，生成项集i＝{i1,i2,
…
,in}。
[0089]
其中，ij代表待分析项，j＝1,2,
…
n。
[0090]
s13，基于所述项集中每一待分析项，扫描所述事务数据库，得到1-项集的集合。
[0091]
其中，所述1-项集的集合包括每一待分析项的支持度计数。
[0092]
s14，基于预设的最小支持度计数，获取频繁1-项集的集合。
[0093]
s15，对所述频繁1-项集的集合执行连接操作及剪枝操作，得到各目标项集。
[0094]
其中，连接操作用于从频繁k-1项集集合产生候选k项集集合。为了计算出lk，需要从l
k-1
选择所有可连接的对连接产生候选k项集的集合，记作ck。假设项集的项按字典序排序，则可连接的对是指两个频繁项集仅有最后一项不同。
[0095]
任何非频繁的k-1项集都不是频繁k项集的子集，因此，如果ck中的一条候选k项集的任意一个k-1项子集不在l
k-1
中，则这条候选k项集必定不是频繁的，从而可以从ck中删除，即执行剪枝操作，这种子集测试可以使用当前所有频繁项集的散列树快速完成。
[0096]
重复执行上述连接操作和剪枝操作，直到没有项集符合最小支持度的要求，即则如果设定最小置信度阀值，则可以获得的强关联规则。
[0097]
s16，基于各目标项集，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。
[0098]
硬件是实现保护功能的平台，软件算法是实现保护功能的核心。在研究软件可靠性时可以认为软件可靠性和硬件可靠性一样也是一随机过程，可用概率分布来描述。在软件可靠性与硬件可靠性的分析又有许多本质的不同：1、硬件存在老化，其可靠性时随随着时间增长而递减的，但软件不会老化，其可靠性不随时间而减少，相反，因软件失效隐患在测试和运行过程中将会不断被排除，因此软件的可靠性具有提高的趋向；2、硬件可靠性理论通常依赖于对静态过程的分析，然而，软件由于其自身的复杂性和软件设计错误的引入，使得基于静态过程的理论变得不适于表示软件可靠性增长或衰减之类的非静态现象。所以，对软件可靠性的建模和测量问题比硬件可靠性更具挑战性。logarithmic exponential模型可以来研究保护软件的可靠性。
[0099]
基于此，在本技术的一些实施例中，步骤s102基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率的过程，可以包括：
[0100]
s2，利用下述方程式计算得到软件误动失效率λ
sw
：
[0101][0102]
s3，利用下述方程式计算得到软件拒动失效率λ
sj
：
[0103][0104]
其中，λ0为初始故障概率，θ为故障减少率系数，uw为累积误动次数，uj为累积拒动次数。
[0105]
继电保护装置的工作过程是一种马尔科夫随机过程，因此，可以采用状态空间法求解系统可靠性。
[0106]
将系统状态分为6个状态正常状态0，不可自检硬件拒动状态1，可自检硬件拒动状态2，不可自检硬件误动状态3，可自检硬件误动状态4，软件误动状态5，软件拒动状态6。状态1和状态3共同组成拒动状态j，状态3和状态5共同组成误动状态w。u为保护各非正常状态下恢复到正常运行状态的修复率。其中，系统的转移矩阵为：
[0107][0108]
式中，z＝λ
hj
+λ
hw
+λ
sj
+λ
sw
。
[0109]
各个状态的稳定概率为：
[0110][0111][0112]
p2＝(cλ
hj
/μ2)p0；
[0113][0114]
p4＝(cλ
hw
/μ2)p0；
[0115]
p5＝(λ
sw
/μ3)p0；
[0116]
p6＝(λ
sj
/μ1)p0。
[0117]
系统拒动失效率为正常状态0到拒动状态j的转移概率为：
[0118]
λj＝λ
sj
+(1-c)λ
hj
[0119]
误动失效率为正常状态0到误动状态w的转移率为：
[0120]
λw＝λ
sw
+(1-c)λ
hw
[0121]
其中，保护可用度a＝p0。
[0122]
基于此，在本技术的一些实施例中，步骤s103基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系
统误动失效率和系统拒动失效率的过程，可以包括：
[0123]
s1，利用下述方程式计算得到所述系统误动失效率λw：
[0124]
λw＝λ
sw
+(1-c)λ
hw (7)
[0125]
s2，利用下述方程式计算得到所述系统拒动失效率λj：
[0126]
λj＝λ
sj
+(1-c)λ
hj (8)
[0127]
其中，λ
sw
为软件误动失效率，λ
hw
为硬件误动失效率，λ
sj
为软件拒动失效率，λ
hj
为硬件拒动失效率，c为预设的系数。
[0128]
下面对本技术实施例提供的继电保护装置可靠性评估装置进行描述，下文描述的继电保护装置可靠性评估装置与上文描述的继电保护装置可靠性评估方法可相互对应参照。
[0129]
请参见图2，本技术实施例提供的继电保护装置可靠性评估装置，可以包括：
[0130]
硬件处理单元21，用于获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；
[0131]
软件处理单元22，用于获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；
[0132]
系统处理单元23，用于基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。
[0133]
在本技术的一些实施例中，硬件处理单元21获取继电保护装置中各硬件模块的失效率的过程，可以包括：
[0134]
获取继电保护装置中每一硬件模块的器件质量系数、电路复杂系数、温度加速系数、电压应力减额系数、封装复杂系数、应用环境系数和器件成熟系数；
[0135]
利用下述方程式计算得到继电保护装置中每一硬件模块的失效率λ：
[0136]
λ＝πq(c1π
t
πv+c2πe)π
l
[0137]
其中，πq为器件质量系数，c1为电路复杂系数，π
t
为温度加速系数，πv为电压应力减额系数，c2为封装复杂系数，πe为应用环境系数，π
l
为器件成熟系数；
[0138]
利用下述方程式计算得到继电保护装置中各硬件模块的失效率：
[0139][0140]
其中，λi为第i个硬件模块的失效率，n为继电保护装置中硬件模块的总数。
[0141]
在本技术的一些实施例中，硬件处理单元21基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率的过程，可以包括：
[0142]
利用下述方程式计算得到硬件误动失效率：
[0143]
λ
hw
＝(λ
cpu
+λ
di
+λ
do
+λ
ai
+λ
mem
)/2
[0144]
利用下述方程式计算得到硬件拒动失效率：
[0145]
λ
hj
＝(λ
cpu
+λ
di
+λ
do
+λ
ai
+λ
mem
)/2+λ
psu
[0146]
其中，λ
cpu
、λ
di
、λ
do
、λ
ai
、λ
mem
、λ
psu
分别为cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、存储模块以及通讯模块的失效率。
[0147]
在本技术的一些实施例中，所述累积错误次数包括累积误动次数和累积拒动次数；
[0148]
基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率的过程，可以包括：
[0149]
利用下述方程式计算得到软件误动失效率λ
sw
：
[0150][0151]
利用下述方程式计算得到软件拒动失效率λ
sj
：
[0152][0153]
其中，λ0为初始故障概率，θ为故障减少率系数，uw为累积误动次数，uj为累积拒动次数。
[0154]
在本技术的一些实施例中，软件处理单元22基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率的过程，可以包括：
[0155]
利用下述方程式计算得到所述系统误动失效率λw：
[0156]
λw＝λ
sw
+(1-c)λ
hw
[0157]
利用下述方程式计算得到所述系统拒动失效率λj：
[0158]
λj＝λ
sj
+(1-c)λ
hj
[0159]
其中，λ
sw
为软件误动失效率，λ
hw
为硬件误动失效率，λ
sj
为软件拒动失效率，λ
hj
为硬件拒动失效率，c为预设的系数。
[0160]
在本技术的一些实施例中，软件处理单元22获取系统运行中的累积错误次数的过程，可以包括：
[0161]
结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。
[0162]
在本技术的一些实施例中，软件处理单元22结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数的过程，可以包括：
[0163]
利用保信系统数据库中的告警信息数据，构建事务数据库，所述事务数据库中的数据已经经过整数化处理；
[0164]
基于所述事务数据库中的数据，生成项集i＝{i1,i2,
…
,in}，其中，ij代表待分析项，j＝1,2,
…
n；
[0165]
基于所述项集中每一待分析项，扫描所述事务数据库，得到1-项集的集合，所述1-项集的集合包括每一待分析项的支持度计数；
[0166]
基于预设的最小支持度计数，获取频繁1-项集的集合；
[0167]
对所述频繁1-项集的集合执行连接操作及剪枝操作，得到各目标项集；
[0168]
基于各目标项集，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。
[0169]
本技术实施例提供的继电保护装置可靠性评估装置可应用于继电保护装置可靠性评估设备，如计算机等。可选的，图3示出了继电保护装置可靠性评估设备的硬件结构框图，参照图3，继电保护装置可靠性评估设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器31，至少一个通信接口32，至少一个存储器33和至少一个通信总线34。
[0170]
在本技术实施例中，处理器31、通信接口32、存储器33、通信总线34的数量为至少一个，且处理器31、通信接口32、存储器33通过通信总线34完成相互间的通信；
[0171]
处理器31可能是一个中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本技术实施例的一个或多个集成电路等；
[0172]
存储器33可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
[0173]
其中，存储器33存储有程序，处理器31可调用存储器33存储的程序，所述程序用于：
[0174]
获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；
[0175]
获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；
[0176]
基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。
[0177]
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
[0178]
本技术实施例还提供一种存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：
[0179]
获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；
[0180]
获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；
[0181]
基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。
[0182]
可选的，所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。
[0183]
综上所述：
[0184]
本技术首先获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率。接着，获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率。最后，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。本技术从硬件、软件及系统的维度，去收集相应的运行数据，最终估算得到继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，从而实现了对继电保护装置的可靠性评估，为继电保护装置的进一步设计改进提供了相应的数据支撑。
[0185]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者
设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0186]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
[0187]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种继电保护装置可靠性评估方法，其特征在于，包括：获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，包括：获取继电保护装置中每一硬件模块的器件质量系数、电路复杂系数、温度加速系数、电压应力减额系数、封装复杂系数、应用环境系数和器件成熟系数；利用下述方程式计算得到继电保护装置中每一硬件模块的失效率λ：λ＝π
q
(c1π
t
πv+c2π
e
)π
l
其中，π
q
为器件质量系数，c1为电路复杂系数，π
t
为温度加速系数，πv为电压应力减额系数，c2为封装复杂系数，π
e
为应用环境系数，π
l
为器件成熟系数；利用下述方程式计算得到继电保护装置中各硬件模块的失效率：其中，λ
i
为第i个硬件模块的失效率，n为继电保护装置中硬件模块的总数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率，包括：利用下述方程式计算得到硬件误动失效率：λ
hw
＝(λ
cpu
+λ
di
+λ
do
+λ
ai
+λ
mem
)/2利用下述方程式计算得到硬件拒动失效率：λ
hj
＝(λ
cpu
+λ
di
+λ
do
+λ
ai
+λ
mem
)/2+λ
psu
其中，λ
cpu
、λ
di
、λ
do
、λ
ai
、λ
mem
、λ
psu
分别为cpu模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模数转换模块、存储模块以及通讯模块的失效率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述累积错误次数包括累积误动次数和累积拒动次数；基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率，包括：利用下述方程式计算得到软件误动失效率λ
sw
：利用下述方程式计算得到软件拒动失效率λ
sj
：其中，λ0为初始故障概率，θ为故障减少率系数，u
w
为累积误动次数，u
j
为累积拒动次数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误
动失效率和系统拒动失效率，包括：利用下述方程式计算得到所述系统误动失效率λ
w
：λ
w
＝λ
sw
+(1-c)λ
hw
利用下述方程式计算得到所述系统拒动失效率λ
j
：λ
j
＝λ
sj
+(1-c)λ
hj
其中，λ
sw
为软件误动失效率，λ
hw
为硬件误动失效率，λ
sj
为软件拒动失效率，λ
hj
为硬件拒动失效率，c为预设的系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取系统运行中的累积错误次数，包括：结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述结合apriori关联分析法和预设的事务数据库，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数，包括：利用保信系统数据库中的告警信息数据，构建事务数据库，所述事务数据库中的数据已经经过整数化处理；基于所述事务数据库中的数据，生成项集i＝{i1，i2，...，i
n
}，其中，i
j
代表待分析项，j＝1，2，...n；基于所述项集中每一待分析项，扫描所述事务数据库，得到1-项集的集合，所述1-项集的集合包括每一待分析项的支持度计数；基于预设的最小支持度计数，获取频繁1-项集的集合；对所述频繁1-项集的集合执行连接操作及剪枝操作，得到各目标项集；基于各目标项集，确定系统运行中的累积误动次数和累积拒动次数。8.一种继电保护装置可靠性评估装置，其特征在于，包括：硬件处理单元，用于获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于各硬件模块的失效率，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；软件处理单元，用于获取系统运行中的累积错误次数，并基于所述继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和所述累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；系统处理单元，用于基于所述硬件误动失效率、所述硬件拒动失效率、所述软件误动失效率以及所述软件拒动失效率，确定所述继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。9.一种继电保护装置可靠性评估设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～7中任一项所述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1～7中任一项所述的继电保护装置可靠性评估方法的各个步骤。

技术总结
本申请公开了一种继电保护装置可靠性评估方法、装置及相关设备，该方法包括：获取继电保护装置中各硬件模块的失效率，并基于此，确定硬件误动失效率和硬件拒动失效率；获取系统运行中的累积错误次数，并基于继电保护装置中的初始故障概率、故障减少率系数和累积错误次数，确定软件误动失效率和软件拒动失效率；基于硬件误动失效率、硬件拒动失效率、软件误动失效率以及软件拒动失效率，确定继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率。本申请从硬件、软件及系统的维度，去收集相应的运行数据，最终估算得到继电保护装置的系统误动失效率和系统拒动失效率，从而实现了对继电保护装置的可靠性评估。置的可靠性评估。置的可靠性评估。


技术研发人员：张少凡 李妍红 高强 蔡燕春 王莉 秦绮蒨 汪华 马志宾 张敏 区燕敏 杨咏梅 蒋雨晨
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/7