电力通信网可靠性分析评估方法研究 秦建滨
一种电力通信网可靠性综合评价方法
一种电力通信网可靠性综合评价方法
苏波;齐苗苗
【期刊名称】《电力系统通信》
【年(卷),期】2010(031)009
【摘要】为了实现对电力企业的智能化管理,进行电力通信网的可靠性评价算法的研究非常必要.文章对19个电力企业进行了评价,其中运用模糊层次分析法和变异系数法得到组合权重,加权平均后的评价值通过限位系数法进行解模糊.该方法兼顾了定性与定量,客观性与主观性,提高了可信度,解决了电力通信网可靠性评价的不确定性.实例证明,该方法可行,所得结果基本符合实际.
【总页数】5页(P5-8,14)
【作者】苏波;齐苗苗
【作者单位】广东电网公司佛山供电局,广东,佛山,528000;华北电力大学,电子与通信工程系,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.08
【相关文献】
1.基于节点重要度的电力通信网可靠性保障方法研究 [J], 汪洋;丁慧霞;李卓桐;康乐;吴红;赵永利
2.基于改进聚类算法的电力通信网可靠性优化算法 [J], 付佳佳;吴赞红;施展
3.基于节点重要度的电力通信网可靠性保障方法研究 [J], 汪洋;丁慧霞;李卓桐;康乐;吴红;赵永利
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5.电力通信网可靠性探索 [J], 丁宁
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电力通信网可靠性评价模型的构建
电力技术Electric Power Technology Vol.19No.9 May.2010第19卷 第9期2010年5月1 引言电力系统通信网络（以下简称电力通信网）为电力系统生产、调度服务，其可靠性关系到电力系统生产的安全运行，在现代网络运行中逐渐得到人们的重视。
由于电力通信网络的复杂性，其可靠性研究工作可以说是一项较大的系统工程。
目前，国内外学者在公网的可靠性这一问题上做了不少的研究工作，有了一定程度的研究成果，但对于电力通信网这一特殊的通信网络，关于可靠性方面的研究工作做的很少。
电力通信网是有别于公网的特殊网络，其安全可靠运行直接关乎到电力系统的安全生产，所以其可靠性的研究工作有必要进行开展。
研究电力通信网的可靠性，主要目的是如何提高网络运行的可靠性，最大限度的为电力系统的安全生产保驾护航。
在可靠性的评价过程中，模型方法的确定是关键。
建立电力通信网可靠性的评价模型，其中一项重要的任务就是建立评价模型的指标体系，在此基础上确定指标的权重，进而对电力通信网可靠性进行综合评价。
本文在研究电力通信网的基础上，构建电力通信网可靠性评价指标体系，利用模糊层次分析法与熵权法[1]相结合的方法确定指标权重，最终计算电力通信网的可靠性综合指数。
2 评价模型的构建2.1 指标选取为了制定科学系统的指标体系，从电力通信网可靠性研究出发，依照指标选取原则制定指标体系，指标体系的建立要遵循下列原则：(1)综合性原则：将电力通信网看作一个整体，将反映电力通信网的指标进行归类，系统地、全面地反映电力通信网运行现状；(2)科学性原则：选用的指标要具有生命力，能够反映电力通信当前及今后的发展前景，并且指标要具有概括性，避免重复；(3)灵活实用性原则：指标体系的设计要考虑到实际操作性，指标含义要明确，具有现实统计基础。
指标的选取最终影响系统的评价结果，因此本文在选取指标的过程中综合考虑了理论研究与实际应用，以使评价指标最大程度的满足选取原则。
通信电源设备的可靠性研究
通信电源设备的可靠性研究通信电源设备是保障通信设备正常运行的重要组成部分，其可靠性直接影响到通信系统的稳定运行。
本文将通过对通信电源设备可靠性的研究，探讨其影响因素及提升可靠性的方法。
一、通信电源设备的可靠性影响因素1. 环境因素通信电源设备通常安装在室外或者设备房内，受到环境温度、湿度、震动等因素的影响。
恶劣的环境条件会加速设备的老化，降低可靠性。
环境因素是影响通信电源设备可靠性的重要因素之一。
2. 设备质量通信电源设备的质量直接影响其可靠性。
如果设备制造工艺不合格或者零部件质量不过关，那么设备的寿命和可靠性都会受到影响。
3. 运行状态通信电源设备的运行状态也会影响其可靠性。
过载、短路、频繁开关机等都会加速设备的损耗，降低其可靠性。
4. 管理维护设备的管理维护水平直接影响其可靠性。
定期的检修、保养和预防性维护能够延长设备寿命，提高可靠性。
1. 故障树分析故障树分析是一种常用的电气设备可靠性分析方法。
通过对设备可能发生的故障进行逐级分析，找出故障发生的根本原因，为提升设备可靠性提供依据。
2. 信度分析信度分析是通过对设备运行数据进行统计分析，得出设备的寿命分布规律，从而评估设备的可靠性水平。
3. 预防性维护预防性维护是一种提升设备可靠性的重要方法。
通过定期检修、保养和设备状态监测，可以有效降低设备故障率，延长设备寿命。
1. 优化设计在通信电源设备的设计阶段，应该充分考虑环境因素和使用条件，采用优质的零部件和材料，设计合理的结构，以提升设备的可靠性。
2. 严格的质量控制在生产过程中，对通信电源设备的生产工艺和零部件质量进行严格控制，确保设备的质量符合要求。
3. 规范运行和维护管理建立健全的设备运行和维护管理制度，加强对设备运行状态的监测和维护，确保设备在良好状态下运行。
4. 多样化的备份方案对于关键设备，应该采取多样化的备份方案，确保在主设备发生故障时能够及时切换到备用设备，保障通信系统的稳定运行。
基于层次分析法的电力通信网性能评估方法研究
确定影响网络性能的一级指标是完备性 、可靠性和可扩展
性 ＇ 。完备 性 主要 是评 价 电力 通 信 网络 的覆盖 率 和 网络容
量 ，主要通过线路光缆覆盖率 、厂站双光缆路 由率等５ 个二 级指标来表达 ；可靠性主要是评价运行 中电力通信 网络某
些 网元 出现 故 障 时 ，网络 仍 能维 持 或恢 复 电力 业 务性 能 ， 达 到可接 受程 度 的能力 ，主要 通过 光缆 老化度 、站点成 环率 等１ ０ 个 二级 指标 来表达 ；可 扩展性 主要 是评价 网络 资源使 用 率 和网络 的未来 发展 空 间 ，主要通 过平 均纤 芯 占用 率 、高负 载光缆 比例等５ 个二级 指标来表 达 。
３ ． ２权值 计 算 。计 算 上 述 判 断矩 阵 的最 大特 征 值 及 其 对应 的特 征 向量 ，并 进 行 一致 性 检 验 。对 满 足 一致 性 检 验
（ ３ ） 层次单排序 （ 计算权向量 ） 与检验。层次单排序是 指每一个判断矩阵各因素针对其准则的相对权重 ，所以本质 上是计算权向量。Ａ 矩阵的最大特征值对应的特征向量即为权 向量。在实际中要求判断矩阵满足一致性 ，需进行一致性检 验。只有通过检验 ，才能说明判断矩阵在逻辑上是合理的。 （ ４） 层次总排序与检验 。总排序是指计算 同一层次所 有因素对最高层相对重要性的权重向量。
引言
健 壮 、可 靠 的 电力 光 传 输 网是 电 网安 全 稳定 运 行 的 基 础 。 网络规 划建设 和 运维 管理 均需要 对 网络现状 进行 评估 ，
（ ５ ）根据 指标 定义 得 到归 一化后 的计算 结 果 ，再 与权
重相乘 ， 得到量化评估值 ，根据评估值考虑相应的决策。
二 、评估指标体 系
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电力通信网可靠性分析评估方法研究
秦建滨
发表时间：
2018-04-19T16:15:32.480Z 来源：《电力设备》2017年第31期 作者： 秦建滨
[导读] 摘要：电网对通信网的依赖性不断增强，对通信网安全可靠性要求在不断提高；随着电力通信网规模日益庞大、结构日益复杂，承
载的电网生产、管理业务信息量飞速增长，电力通信网面临的安全风险也与日俱增，安全生产工作面临着前所未有的压力和挑战。
（国网山西省电力公司临汾供电公司 山西临汾 041000）
摘要：电网对通信网的依赖性不断增强，对通信网安全可靠性要求在不断提高；随着电力通信网规模日益庞大、结构日益复杂，承载
的电网生产、管理业务信息量飞速增长，电力通信网面临的安全风险也与日俱增，安全生产工作面临着前所未有的压力和挑战。开展通信
网可靠性分析评估工作，有助于正确认识通信网的可靠性水平，并能有效地指导通信网规划、建设和优化工作。
关键词：电力通信网；可靠性；评估方法
前言
在我国国民经济实现不断发展的现阶段，电力系统的建设也随之进入到了一个全新的阶段，电网对于通信网的依赖性更是在不断的增
强，对于通信网的可靠性因而提出了越来越高的要求。目前，随着电力通信网建设规模的加大，其结构也日趋复杂，使得电力通信网多面
临的风险因素也逐渐增多，如何采取科学有效的评估方法对电力通信网的可靠性进行分析，已经成为相关研究人员亟待解决的重要问题，
因此要对其予以高度的关注。
1
电力通信网可靠性分析评估现状及问题分析
当前开展电力通信网可靠性分析工作主要面临以下问题：①缺乏系统而实用的电力通信网可靠性分析评价及量化评估方法。虽然近年
来系统内外对电力通信网可靠性分析方法的研究层出不穷，但难以找到能在系统全面和简单易行两方面同时兼顾的、易于付诸实际使用的
评价方法来指导通信专业人员在电力通信网的日常运行管理工作中开展相关工作，并通过开展可靠性评价，找出通信网的薄弱、隐患环
节，指导通信网风险评估工作能有的放矢地开展；更难以找到能将通信网络与其所承载的应用业务相结合、形成对应的量化评估方法去综
合测算通信网对电网的安全保障能力
[1]。②缺乏有针对性的指标体系和连贯一致的运行情况统计数据支持可靠性分析工作。“从运行中取数
据、从数据中看问题
”是确保通信网安全运行的重要手段。目前南方电网内实行的通信指标体系侧重于反映网络及所承载业务的总体、平均
水平，但还不能完全满足通信网系统可靠性分析及风险预警的要求。③缺乏对应的智能化辅助分析手段。需要以智能化手段解决目前人手
短缺、工作量不断增长、工作压力大等问题，提高工作效率。
2
电力通信网可靠性分析评估方法研究
电力通信网作为服务于电力系统的通信专网，是由多个通信子系统构成的一个复杂系统。各个子系统之间关系复杂、网络单元类型多
样，因此需要将多态的单元和复杂的交互关系结合起来。传统的可靠性研究方法已经不能解决问题，需要从系统的角度综合考虑可靠性影
响因素，明确可靠性研究目标，从而对通信网的可靠性进行综合评估
[2]。
2.1
建立评估指标体系
在对影响电力通信网可靠性因素进行综合分析的基础上，筛选出能够反映电力通信网运行中不同系统、不同层面的统计信息。通过归
纳整理，得到各种影响指标，进一步形成评估指标体系。评估指标体系是实现从定性评估到定量评估转换的重要环节，它对于评估结果的
正确性和客观性具有非常重要的意义。根据各个指标之间的影响因素及其内在关系，将这些指标按支配关系分组，从而形成有序的递阶层
次结构。
2.2
确定指标权重
指标权重的确定是评价过程中的核心工作。指标的权重表明了该指标对于可靠性综合评估目标的相对重要程度。指标权重的确定是一
个主观评估的过程，评估专家的经验和知识水平对评估结果影响很大，直接影响到评估结果的客观性和可信性。因此，指标权重具有一定
的主观性
[3]。
2.3
收集相关基础数据
从电力企业的年度运行方式、工作现场的运行数据、业务支撑系统的统计数据、设备厂家的产品数据等方面获取相应的基础指标数
据。根据指标体系的各个层级进行分类，整理后的数据就可以进入下一个步骤。
2.4
指标指数化
指标指数化就是对基本指标数据进行无量纲化处理，取其相对值。根据问题的性质不同可以采用不同的无量纲化方法。
2.5
计算目标值
计算可靠性综合评估的目标值相当于将各项指标的指数化数值，利用各指标的权重值进行集结，最终获得可靠性综合评估的目标值。
2.6
管控能力分析
系统管控能力分析也就是从现有运行监控手段、资源管理手段、有效性角度，分析有效支撑系统运行的能力。分析要点如下：①运行
监控手段：实现对系统（含所有光传输设备）进行故障管理、性能监视、配置管理、安全管理等功能。②资源管理手段：具备资源管理系
统，数据录入完整、准确，并能提供多方位数据查询和统计等功能。③智能化系统分析手段：以智能化手段快速、准确分析系统存在隐
患、检修情况下的运行方式变化与影响等情况，并提供应急恢复方案等功能。
2.7
量化评估
量化评估也就是基于上述分析方法，通过细化各环节分析要点和要求，并确定评估分值标准，达到量化评估、易于呈现整体可靠性水
平的目的。以某地区通信网的光传输网中设备构成合理性环节的量化评估为例，标准分为
25分。评分方法：①220kV及以上厂站中存在单
光缆站点的，减
5分；且每高1.00%减1分；②110kV厂站存在单光缆站点的，减2分，且每增加5.00%减10％标准分；③省、地调度机构节
点不具备
2条及以上独立光缆路由，减10分；④任一条光缆中断或光纤网中任一节点中断，引发220kV及以上线路无主保护运行，控制主
站
-控制子站、控制子站至所带执行站的稳控通道A、B全断或3个及以上厂站调度通信系统中断，减10分；⑤一条高电压等级线路两侧站点
的光传输通道，因缺乏随线光缆，造成无法开通或需要经过多段（
≥4）低于该电压等级线路光缆或管道光缆跳接开通，每缺乏一条减5％标
准分；⑥一条组网光缆中断，造成通信网主干光传输通道中断，无应急恢复的备用路由及资源，每缺乏一条减
2％标准分。评分为20.5分，
减分理由为有
7个110kV变电站，5个电厂存在单光缆站点。
2.8
线路保护业务通道分析
对于线路保护业务通道N-1分析而言，一方面，500kV线路的单套保护装置应满足于通信业务独立双通道的实际要求，且要避免因单点
故障为导致的保护装置的通信中断；另一方面，
200kV线路的主一保护和主二保护要满足业务通信通道的独立双通道的要求，防止出现因
单点故障而引发的电路无主保护的运行风险。对于业务通道的合理性分析而言：①要明确高频保护通道和载波保护通道是否具有光纤化改
造的条件；②对于通信网中光线保护通道的
110kV线路的实际情况要予以明确；③对光纤化保护业务通信电路的组成情况进行合理性分
析，主要针对的是差动保护所使用的
2M复用通道严禁配置SNCP保护。
结论
提高通信网可靠性水平是通信网规划、建设和运维的不变追求，而有效地开展电力通信网可靠性分析评估工作，则是正确认识电力通
信网的可靠性水平的关键。电力通信网可靠性分析评估工作需要基于大量真实、准确的运行数据、运行事件等运行资料，合理设置评估指
标、评估条件，才能确保达到真实、准确、全面地评价通信系统可靠性的工作目的。分析评估结果除用于直接指导通信网络的规划、建设
和优化工作外，还有助于通信网风险评估工作的开展。通过提前发现潜在的运行风险，提前提出并落实规避风险的措施和要求，对确保电
网安全运行有着重要意义。
参考文献：
[1]
邢宁哲. 智能电网中通信网络可靠性保障技术的研究[D].北京交通大学，2017.
[2]
刘俊毅，何明甫，范超，钟一俊，朱株，王彦波. 基于业务可用性的电力通信网可靠性量化评估方法[J]. 浙江电力，2015，34
（
10）：40-43.
[3]
王汝言，高家志，张津铭，邓雪波，王小强，李果. 一种基于工作路径信息的电力通信网可靠性评估方法[P]. 重庆：
CN103179001A
，2013-06-26.