[發明專利]一種基于狀態枚舉法的柔性直流輸電系統可靠性評估方法

在審

• 申請號: 201811299254.2
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN111146797A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 周文博;魏明磊;李存斌;鄭重;孫辰軍;周景;王鈺沁
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司;國家電網有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了基于狀態枚舉法的柔性直流輸電系統可靠性評估方法，所述可靠性評估包括以下步驟：步驟1：將系統按照功能結構劃分成7個子系統；步驟2：根據步驟1中子系統的內部特性，獲得其可靠性參數；步驟3：根據7個子系統之間的邏輯連接關系利用串并聯模型對各子系統進行組合，得到整個高壓直流輸電系統運行狀態的邏輯表達；步驟4：通過步驟3的整個高壓直流輸電系統運行狀態的邏輯表達得到整個系統的可靠性指標。

技術領域

本發明涉及的電力系統可靠性評估技術領域，特別是涉及基于狀態枚舉法的柔性直流輸電系統可靠性評估方法。

背景技術

近年來由于電力電子器件和控制技術的進步，再加上柔性直流輸電技術有很多傳統的基于晶閘管相控換流技術不具有的優點，所以柔性直流輸電系統受到了廣泛的關注與應用，逐漸有越來越多的實際工程建設，因此，對柔性直流輸電系統進行可靠性評估十分具有工程意義和經濟意義。

如今，對于可靠性評估及系統的風險評估，認可度較高，使用比較廣泛的理論方法流派分為來自澳洲的Trans Grid、來自英國的EATech、來自加拿大的李文沅和來自美國的PSERC的論著。

狀態枚舉法是一種物理意義明確且模型精度較高的可靠性評估方法，但是狀態枚舉法的計算量隨系統的大小呈指數性增長，增加了系統的計算量。

因此希望有一種基于狀態枚舉法的柔性直流輸電系統可靠性評估方法以解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明公開了一種基于狀態枚舉法的柔性直流輸電系統可靠性評估方法，所述可靠性評估包括以下步驟：

步驟1：將系統按照功能結構劃分成7個子系統；

步驟2：根據步驟1中子系統的內部特性，獲得其可靠性參數；

步驟3：根據7個子系統之間的邏輯連接關系利用串并聯模型對各子系統進行組合，得到整個高壓直流輸電系統運行狀態的邏輯表達；

步驟4：通過步驟3的整個高壓直流輸電系統運行狀態的邏輯表達得到整個系統的可靠性指標。

優選地，所述步驟1中的7個子系統包括：閥組子系統、換流變壓器子系統、控制保護子系統、交流濾波器子系統、換流電抗器子系統、直流電容器子系統和直流線路子系統。

優選地，所述閥組子系統包括6個IGBT閥臂構成兩電平結構的換流橋。

優選地，所述控制保護子系統包括：直流控制和直流保護系統，其中直流控制系統包括：換流器控制、極控制和站控制，以完成對直流系統的控制；直流保護系統包括換流器、直流開關場、中性母線、直流線路及交流開關場，直流保護系統將相應的換流器閉鎖并將其隔離作為直流控制的后備。

優選地，所述可靠性參數包括故障率和修復率，其中故障率為元件在單位時間內故障的次數；修復率為元件在單位時間內可被修復的次數。

優選地，所述步驟3中串聯系統的等效可用率為：Ase＝A1*A2，等效故障率：λse＝λ1+λ2；所述步驟3中并聯系統的等效不可用率：Use＝U1*U2，等效修復率：μse＝μ1*μ2。

本發明提出了柔性直流輸電系統可靠性指標的計算方法，采用對故障狀態枚舉進行狀態選擇。本發明將系統根據柔性直流輸電系統結構和運行方式劃分成若干子系統，對不同子系統進行可靠性參數的計算后，通過子系統間的可靠性連接方式將它們組合得到系統的可靠性指標，既保證計算精確性，又大大減少計算量。本發明適用于對精度要求比較高的柔性直流輸電系統可靠性評估指標的計算。

附圖說明

圖1是柔性直流輸電系統的可靠性模型方框示意圖。

具體實施方式