高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解模型和算法及最優(yōu)備用分析.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟和電力工業(yè)的高速發(fā)展，我國電力系統(tǒng)正面臨著空前的發(fā)展局面，直流輸電在我國電網(wǎng)的發(fā)展建設(shè)中占有越來越重要的地位。特別地，隨著西部電力資源的開發(fā)，送電的距離越來越遠，送電容量越來越大，這對送電的可靠性要求也越來越高，又由于直流輸電工程建設(shè)周期長，造價高，因此有必要對高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性進行系統(tǒng)綜合分析。
　　 論文結(jié)合“十一五”國家科技支撐計劃重大項目的子項目“±800kV直流輸電系統(tǒng)可靠性計算軟件的開發(fā)”開

2、展，對高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評估、可靠性最優(yōu)分解以及最優(yōu)備用分析等問題進行了較深入的研究。論文所做的主要工作如下：
　　 ①簡要介紹了國內(nèi)外高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性研究現(xiàn)狀，綜述了其可靠性評估的各種方法及優(yōu)缺點，對影響高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性的因素進行了分析，闡述了目前國內(nèi)外對可靠性最優(yōu)分解的研究進展；詳細介紹了高壓直流輸電系統(tǒng)的典型接線方式和運行方式，對本文涉及到的可靠性參數(shù)和指標進行了說明。
　　 ②在高壓直流輸電元件

3、經(jīng)濟性參數(shù)缺乏的情況下，采用二分法建立直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解模型及其求解算法。給出了可靠性最優(yōu)分解的描述性定義，對二分法的基本原理進行介紹。提煉出直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解的非線性規(guī)劃模型，基于系統(tǒng)可靠性隨元件可靠性參數(shù)單調(diào)遞增的變化規(guī)律，提出高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解的二分法求解算法。該方法把給定系統(tǒng)可靠性指標作為約束條件，應(yīng)用二分法逐漸收斂到最優(yōu)分解目標值，進而求出滿足條件的元件可靠性參數(shù)值。分別用單雙12脈接線高壓直流輸電

4、系統(tǒng)進行了算例分析，在給定系統(tǒng)強迫能量不可用率、單極強迫停運率等指標下，算法均能快速地收斂得到最優(yōu)分解結(jié)果。
　　 ③計及經(jīng)濟性，基于遺傳算法建立直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解模型及其求解算法。給出高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解的非線性數(shù)學(xué)模型。分析了高壓直流輸電系統(tǒng)的設(shè)備投資費用、運行維護費用和停電損失費用的計算方法，基于等年值法建立了系統(tǒng)總費用最小的可靠性最優(yōu)分解優(yōu)化模型。根據(jù)直流輸電設(shè)備的經(jīng)濟性、可靠性參數(shù)，用二次規(guī)劃建立了元

5、件的經(jīng)濟性-可靠性連續(xù)函數(shù)數(shù)學(xué)模型，為最優(yōu)分解模型提供數(shù)據(jù)支持?；谧赃m應(yīng)遺傳算法給出該最優(yōu)分解模型求解算法。通過模型計算，可以得到高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解方案、系統(tǒng)可靠性指標及經(jīng)濟性指標。用一單12脈接線高壓直流輸電系統(tǒng)進行了算例分析。計算實例表明，提出的模型和方法有較強的工程實用性，且算法有較好的收斂性和較快的收斂速度。
　　 ④計及經(jīng)濟性和可靠性，分析了高壓直流輸電系統(tǒng)中最優(yōu)備用決策問題。首先基于等年值法給出高壓直流