[发明专利]一种基于状态枚举法的柔性直流输电系统可靠性评估方法

说明书

本发明公开了基于状态枚举法的柔性直流输电系统可靠性评估方法，所述可靠性评估包括以下步骤：步骤1：将系统按照功能结构划分成7个子系统；步骤2：根据步骤1中子系统的内部特性，获得其可靠性参数；步骤3：根据7个子系统之间的逻辑连接关系利用串并联模型对各子系统进行组合，得到整个高压直流输电系统运行状态的逻辑表达；步骤4：通过步骤3的整个高压直流输电系统运行状态的逻辑表达得到整个系统的可靠性指标。

技术领域

本发明涉及的电力系统可靠性评估技术领域，特别是涉及基于状态枚举法的柔性直流输电系统可靠性评估方法。

背景技术

近年来由于电力电子器件和控制技术的进步，再加上柔性直流输电技术有很多传统的基于晶闸管相控换流技术不具有的优点，所以柔性直流输电系统受到了广泛的关注与应用，逐渐有越来越多的实际工程建设，因此，对柔性直流输电系统进行可靠性评估十分具有工程意义和经济意义。

如今，对于可靠性评估及系统的风险评估，认可度较高，使用比较广泛的理论方法流派分为来自澳洲的Trans Grid、来自英国的EATech、来自加拿大的李文沅和来自美国的PSERC的论著。

状态枚举法是一种物理意义明确且模型精度较高的可靠性评估方法，但是状态枚举法的计算量随系统的大小呈指数性增长，增加了系统的计算量。

因此希望有一种基于状态枚举法的柔性直流输电系统可靠性评估方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明公开了一种基于状态枚举法的柔性直流输电系统可靠性评估方法，所述可靠性评估包括以下步骤：

步骤1：将系统按照功能结构划分成7个子系统；

步骤2：根据步骤1中子系统的内部特性，获得其可靠性参数；

步骤3：根据7个子系统之间的逻辑连接关系利用串并联模型对各子系统进行组合，得到整个高压直流输电系统运行状态的逻辑表达；

步骤4：通过步骤3的整个高压直流输电系统运行状态的逻辑表达得到整个系统的可靠性指标。

优选地，所述步骤1中的7个子系统包括：阀组子系统、换流变压器子系统、控制保护子系统、交流滤波器子系统、换流电抗器子系统、直流电容器子系统和直流线路子系统。

优选地，所述阀组子系统包括6个IGBT阀臂构成两电平结构的换流桥。

优选地，所述控制保护子系统包括：直流控制和直流保护系统，其中直流控制系统包括：换流器控制、极控制和站控制，以完成对直流系统的控制；直流保护系统包括换流器、直流开关场、中性母线、直流线路及交流开关场，直流保护系统将相应的换流器闭锁并将其隔离作为直流控制的后备。

优选地，所述可靠性参数包括故障率和修复率，其中故障率为元件在单位时间内故障的次数；修复率为元件在单位时间内可被修复的次数。

优选地，所述步骤3中串联系统的等效可用率为：Ase＝A1*A2，等效故障率：λse＝λ1+λ2；所述步骤3中并联系统的等效不可用率：Use＝U1*U2，等效修复率：μse＝μ1*μ2。

本发明提出了柔性直流输电系统可靠性指标的计算方法，采用对故障状态枚举进行状态选择。本发明将系统根据柔性直流输电系统结构和运行方式划分成若干子系统，对不同子系统进行可靠性参数的计算后，通过子系统间的可靠性连接方式将它们组合得到系统的可靠性指标，既保证计算精确性，又大大减少计算量。本发明适用于对精度要求比较高的柔性直流输电系统可靠性评估指标的计算。

附图说明

图1是柔性直流输电系统的可靠性模型方框示意图。

具体实施方式