高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評估模型及算法研究.pdf

1、隨著高壓直流輸電技術(shù)的不斷發(fā)展，實際工程的日益增多，以及交直流聯(lián)合電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性已成為影響整個電力系統(tǒng)可靠性的重要因素，因此，迫切需要評估高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性以及分析各種影響因素。 論文結(jié)合中國南方電網(wǎng)公司項目——“云廣特高壓±800kV直流輸電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)研究”，對高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評估、元件可靠性靈敏度分析、特高壓系統(tǒng)指標(biāo)分析以及交直流系統(tǒng)可靠性評估建模等問題進行了較深入的研究。直流系統(tǒng)元

2、件數(shù)目龐大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，論文依據(jù)實際運行條件，運用故障樹(FTA)法和馬爾可夫基本原理，研究直流輸電系統(tǒng)可靠性方法及其在實際工程中的應(yīng)用。論文所做主要工作如下： ①在深入研究直流輸電系統(tǒng)典型接線方式與運行方式的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)故障原因建立各級故障樹圖，并分層建立了高壓及特高壓直流輸電子系統(tǒng)及系統(tǒng)故障樹模型，結(jié)合頻率和持續(xù)時間(FD)法處理元件備用，應(yīng)用故障樹定性及定量方法，結(jié)合經(jīng)典故障樹理論，計算直流系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。經(jīng)單雙12

3、脈實際系統(tǒng)的算例驗證，該方法正確、有效，根據(jù)其提供的故障樹圖，可快速判斷系統(tǒng)失效原因及補救措施。 ②運用FD法評估特高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性。根據(jù)系統(tǒng)功能、備用模式及運行條件的影響，將直流系統(tǒng)劃分為若干子系統(tǒng)。根據(jù)馬爾可夫原理，研究子系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)移變換關(guān)系，確定狀態(tài)間轉(zhuǎn)移率，據(jù)此建立特高壓直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。結(jié)合具體工程，采用FTA法對元件原始參數(shù)進行預(yù)處理，顯著降低計算復(fù)雜度。應(yīng)用容量歸并，簡化狀態(tài)轉(zhuǎn)移，最終應(yīng)用FD法理論組

4、合各子系統(tǒng)計算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。通過實際系統(tǒng)的計算分析，驗證了方法的正確性。 ③提出直流系統(tǒng)元件可靠性靈敏度指標(biāo)，結(jié)合FTA法和平均持續(xù)時間法建立了高壓直流輸電系統(tǒng)元件可靠性靈敏度分析的組合模型，提出了直流系統(tǒng)可靠性評估概率靈敏度和關(guān)鍵重要度的定義，為從元件層面刻畫高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性影響程度提供有效的解決方案。 ④根據(jù)本文對FTA法和FD法的基本理論、算法實現(xiàn)等方面的研究成果，基于兩種方法分別編制了可靠性評估程序，結(jié)合

5、工程項目對云廣±800kv雙12脈特高壓直流輸電系統(tǒng)進行了可靠性指標(biāo)分析，包括參數(shù)靈敏度分析、系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)分析及元件備用影響分析等，同時探討了單雙12脈不同接線方式對系統(tǒng)可靠性的影響，得到若干有價值的結(jié)論。最終為改進系統(tǒng)可靠性提出了增強性措施。 ⑤在完成直流系統(tǒng)可靠性評估的前提下，結(jié)合Monte Carlo模擬法，在交直流混合輸電系統(tǒng)的可靠性評估模型建立方面進行了拓展研究。通過對IEEE-RTS 96測試系統(tǒng)的算例分析，確定了該