变电站的可靠性、维修建模与可用性仿真分析
输变电系统可靠性分析、评估是电力工程领域的一项重要工作。在实施输变电系统可靠性分析、评估时,可以选择使用可靠性预计、可靠性建模、FTA、FMEA等工具实施。可靠性框图(RBD)是评估系统专用性能、通用性能(包含可靠性、维修性等)随时间变化的最广泛使用的工具之一,可有效进行输变电系统的可靠性分析、可靠性评估。在开展RBD分析时,首先需要根据系统架构或者工作原理图,采用图形化方式建立包含系统内部组件及其相互关系的可靠性框图模型。然后,可以根据所建立的可靠性框图模型的组件故障关系和交互方式,计算系统的可靠性、可用性和停机时间等指标。在建立可靠性框图模型时,尤其是建立系统级、整机级的可靠性框图模型时,所建立的可靠性框图模型可能比较复杂,组成结构复杂、所包含的组件较多,这对于可靠性框图的计算性能影响较大。如何解决复杂可靠性框图模型、大型系统可靠性模型的计算问题,是众多企业、研制单位需要解决的问题。PosVim的可靠性框图(RBD)模块提供了解析和仿真两种方式进行可靠性框图计算,在计算过程中,设计了专用的计算算法用于进行大型可靠性框图的计算,能够有效解决大型复杂的可靠性模型计算问题;同时,也可以使用仿真方法进行可靠性框图分析,彻底解决了复杂、大型可靠性模型的计算问题。
以某变电站为例,该变电站包括接地网、输电线路、避雷针、电压互感器(变压器)、电流互感器(变压器)、隔离开关、断路器、备用机组、母线、单相电力变压器、三相电力变压器、整流器、蓄电池组、电能表共21种设备,既有串联,也有并联、冗余、储备等。由这些设备所建立的变电站可靠性框图模型(如下图所示,大约99,840,000个可能的组合情况)),直接进行可靠性计算是不现实的。对于这样规模的结构,PosVim软件的可靠性框图模块使用专门的算法进行计算,可以在几秒计算出相应的结果,而使用常规计算方法是无法计算得到结果的。
通过计算,可以得到该变电站1年、2年、3年、5年、10年等不同年份的可用度计算结果。如下图所示,在当前的设备可靠性水平、维修方式下,计算出10年期该变电站的可用度为0.9988。

也可以使用PosVim的可靠性框图模块的仿真功能,通过仿真方式计算出变电站的可靠度、可用度、故障率、平均停机时间等参数值。
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