CN103218530B - 一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直流输电系统可靠性评估相关技术领域，特别是涉及直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法和系统，评估方法包括：选定包括至少一个故障的故障集；获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估。本发明通过对直流输电系统在正常运行时和采用其中一种停运检修方式时的不同统计参数进行比较，从而得出一个具体的可靠性指标，并通过该指标对直流输电系统采用的停运检修方式进行可靠性评估，从而确定该种停运检修方式是否满足可靠性的要求。

Description

一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法和系统

技术领域

本发明涉及直流输电系统可靠性评估相关技术领域，特别是涉及直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法和系统。

背景技术

目前，国内尚没有适用于评价直流输电系统影响全电网系统可靠性的指标。直流通道的可靠性指标均基于直流输电系统的设备元件，而直流通道整体对系统的可靠性影响未有确切研究成果。在输电企业可靠性理论研究方面，目前可以根据可靠性水平比例分摊理论，获得输电通道对系统的可靠性贡献，但该理论尚未进入工程实际运用阶段。同时，国内外尚没有根据直流通道可靠性贡献作为通道停运检修依据的研究。因此，关于输电通道的可靠性指标有完善、优化的空间。

在实际中，输电企业的核心考核指标主要为能量可用率，而能量可用率指标自身也存在不足。超过90%的高可用率考核指标下能量利用率水平却只有60%左右，因此一味追求能量可用率将导致系统调度单位与设备管理单位工作重心相对立，往往牺牲设备健康水平来确保能量可用率水平，不利于系统长期稳定运行。对于直流输电系统采用不同的停运检修方式时，其系统可靠性没有任何的技术对其进行评估。

发明内容

本发明提供一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法和系统，以解决现有技术在直流输电系统采用不同的停运检修方式时，没有任何的技术对其系统可靠性进行评估的技术问题。

一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法，包括：

选定包括至少一个故障的故障集；

获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；

获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；

根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估。

进一步的，所述根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估的步骤，具体包括：

根据所述运行统计参数计算至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标；

根据所述检修统计参数计算至少一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标；

将至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标与在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标的比值进行加权运算后，得到所述直流输电系统停运检修方式的通道不可靠性贡献率；

根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估。

更进一步的，所述通道不可靠性贡献率其中RI_m'为第m个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，RI_m为第m个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，W_m为第m个可靠性指标的加权系数，所述Θ为可靠性指标的集合。

更进一步的：

所述 ${\mathrm{RI}}_m=\frac{L_{\mathrm{EENS}}}{L_{\max }}\×60,$ 其中其中x为中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有检修故障状态的集合，所述t(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时从检修故障状态x下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时在检修故障状态x下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)=0，当x为故障系统状态时，I_f(x)=1；

其中所述检修统计参数包括：t(x)、L_C(x)、P(x)和I_f(x)；

所述 ${{\mathrm{RI}}_m}^{\′}=\frac{{L_{\mathrm{EENS}}}^{\′}}{L_{\max }}\×60,$ 其中其中x'为中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有运行故障状态的集合，所述t'(x)为所述直流输电系统正常运行时从运行故障状态x'下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C'(x)为所述直流输电系统正常运行时在运行故障状态x'下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P’(x)是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x)是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x)=0，当x’为故障系统状态时，I_f'(x)=1；

其中所述运行统计参数包括：t'(x)、L_C'(x)、P'(x)和I_f'(x)。

更进一步的：

所述其中x为中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有检修故障状态的集合，所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)=0，当x为故障系统状态时，I_f(x)=1；

其中所述检修统计参数包括：P(x)和I_f(x)；

所述其中其中x'为中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有运行故障状态的集合，所述P’(x)是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x)是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x)=0，当x’为故障系统状态时，I_f'(x)=1；

其中所述运行统计参数包括：P'(x)和I_f'(x)。

更进一步的：

所述检测统计参数P(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，所述直流输电系统中运行的所有的系统元件的元件状态概率的乘积；

所述运行统计参数P(x)为所述直流输电系统运行时，所述直流输电系统中运行的所有的系统元件的元件状态概率的乘积。

更进一步的，第k个系统元件的元件状态概率为P_k(S_k=0)=λ_kr_k/(λ_kr_k+8760)和P_k(S_k=1)=8760/(λ_kr_k+8760)，其中λ_k为第k个系统元件的故障率，r_k为第k个系统元件的平均修复时间。

进一步的：

所述获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数的具体步骤包括：在所述直流输电系统正常运行时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的运行电网潮流，获取在所述运行电网潮流过载时的运行统计参数；

所述获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数的具体步骤包括：在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的检修电网潮流，获取在所述检修电网潮流过载时的检修统计参数。

一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估系统，包括：

故障集选定模块，用于选定包括至少一个故障的故障集；

运行统计参数获取模块，用于获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；

检修统计参数模块，用于获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；

可靠性评估模块，用于根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估。

进一步的，所述运行统计参数获取模块，具体用于：在所述直流输电系统正常运行时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的运行电网潮流，获取在所述运行电网潮流过载时的运行统计参数；

所述检修统计参数模块，具体用于：在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的检修电网潮流，获取在所述检修电网潮流过载时的检修统计参数。

所述可靠性评估模块，包括：

运行可靠性指标获取子模块，用于根据所述运行统计参数计算至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标；

检修可靠性指标获取子模块，用于根据所述检修统计参数计算至少一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标；

通道不可靠性贡献率获取子模块，用于将至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标与在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标的比值进行加权运算后，得到所述直流输电系统停运检修方式的通道不可靠性贡献率；

评估子模块，用于根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估；

所述通道不可靠性贡献率其中RI_m'为第m个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，RI_m为第m个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，W_m为第m个可靠性指标的加权系数，所述Θ为可靠性指标的集合；

其中，第一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标 ${\mathrm{RI}}_1=\frac{L_{\mathrm{EENS}}}{L_{\max }}\×60,$ 其中其中x为中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有检修故障状态的集合，所述t(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时从检修故障状态x下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时在检修故障状态x下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)=0，当x为故障系统状态时，I_f(x)=1；

其中所述检修统计参数包括：t(x)、L_C(x)、P(x)和I_f(x)；

其中，第一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中其中x'为中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有运行故障状态的集合，所述t'(x)为所述直流输电系统正常运行时从运行故障状态x'下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C'(x)为所述直流输电系统正常运行时在运行故障状态x'下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P’(x)是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x)是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x)=0，当x’为故障系统状态时，I_f'(x)=1；

其中所述运行统计参数包括：t'(x)、L_C'(x)、P'(x)和I_f'(x)。

其中，第二个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标

其中，第二个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中

本发明提供的一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法和系统，通过对直流输电系统在正常运行时和采用其中一种停运检修方式时的不同统计参数进行比较，从而得出一个具体的可靠性指标，并通过该指标对直流输电系统采用的停运检修方式进行可靠性评估，从而确定该种停运检修方式是否满足可靠性的要求。

附图说明

图1为本发明一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法的工作流程图；

图2为本发明一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估系统的结构模块图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法的工作流程图，包括：

步骤S101，选定包括至少一个故障的故障集；

步骤S102，获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；

步骤S103，获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；

步骤S104，根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估。

其中，步骤S104，在获得运行统计参数和检修统计参数后对停运检修方式的可靠性进行评估，本领域普通技术人员在阅读本专利后可以通过设定不同的可靠性指标对所述停运检修方式进行可靠性评估。在其中一个实施例中，所述根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估的步骤，具体包括：

根据所述运行统计参数计算至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标；

根据所述检修统计参数计算至少一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标；

将至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标与在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标的比值进行加权运算后，得到所述直流输电系统停运检修方式的通道不可靠性贡献率；

根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估。

其中，根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估的步骤，本领域普通技术人员可以在阅读本专利后进行补充，例如，通过当通道不可靠性贡献率超过预定阈值时，通过声光报警等方式进行报警等。

通道不可靠性贡献率的具体设立，本领域普通技术人员可以在阅读本专利后通过有限次实验确定。在其中一个实施例中，所述通道不可靠性贡献率其中RI_m'为第m个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，RI_m为第m个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，W_m为第m个可靠性指标的加权系数，所述Θ为可靠性指标的集合；

直流输电系统正常运行时和在采用所述停运检修方式时的可靠性指标，本领域普通技术人员可以在阅读本专利后通过有限次实验确定。在其中一个实施例中，包括了两个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标和两个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标。第一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标其中其中x为中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有检修故障状态的集合，所述t(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时从检修故障状态x下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时在检修故障状态x下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)=0，当x为故障系统状态时，I_f(x)=1；

其中所述检修统计参数包括：t(x)、L_C(x)、P(x)和I_f(x)；

其中，第一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中其中x'为中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有运行故障状态的集合，所述t'(x)为所述直流输电系统正常运行时从运行故障状态x'下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C'(x)为所述直流输电系统正常运行时在运行故障状态x'下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P’(x)是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x)是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x)=0，当x’为故障系统状态时，I_f'(x)=1；

其中所述运行统计参数包括：t'(x)、L_C'(x)、P'(x)和I_f'(x)。

上述的RI₁和RI₁'可以称为严重程度指标SI（severity index），其与配电网的用户平均停电时间具有相似的概念。单位为一个系统分，相当于在最大负荷时全直流输电系统停电1min，是对直流输电系统故障的严重程度的一种度量。

1983年国际大电网会议（CIGRE）第39委员会05工作组按照系统扰动对用户冲击的程度，将SI指标分为5个等级：

0级，可接受的不可靠状态，严重程序指标小于1系统分；

1级，对用户有明显冲击的不可靠状态，严重程度指标为1～9系统分；

2级，对用户有严重冲击的不可靠状态，严重程度指标为10～99系统分；

3级，对用户有很严重冲击的不可靠状态，严重程度指标为100～999系统分；

4级，极端不可靠状态，严重程度指标为超过1000系统分。

其中，第二个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标

其中，第二个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中

其中RI₂和RI₂'可称为失负荷概率LOLP(Loss-of-Load Probability)。该指标反映系统因元件容量不足导致失负荷的可能性的大小。表示的是直流输电系统在设定的故障集下发生削减负荷的概率风险。

上述实施例中，两个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，以及两个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标共同使用，但实际上，也可以分开使用，例如只使用第一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标与第一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，或者只使用第二个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标与第二个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标。具体采用何种可靠性指标可以根据不同情况进行选择使用。

在其中一个实施例中：

所述检测统计参数P(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，所述直流输电系统中运行的所有的系统元件的元件状态概率的乘积；

所述运行统计参数P(x)为所述直流输电系统运行时，所述直流输电系统中运行的所有的系统元件的元件状态概率的乘积。

采用不同的停运检修方式，其所运行的系统元件会不同，采用该实施例的计算方式，能更加精确的获得在不同情况下的P(x)。

优选地，第k个系统元件的元件状态概率为P_k(S_k=0)=λ_kr_k/(λ_kr_k+8760)和P_k(S_k=1)=8760/(λ_kr_k+8760)，其中λ_k为第k个系统元件的故障率，r_k为第k个系统元件的平均修复时间。

步骤S102和步骤S103可以是顺序步骤也可以是并列步骤，其获取运行统计参数和检测统计参数的方法，本领域普通技术人员在阅读本专利后可以进行具体的补充，在其中一个实施例中：

所述步骤S102的具体步骤包括：在所述直流输电系统正常运行时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的运行电网潮流，获取在所述运行电网潮流过载时的运行统计参数；

所述步骤S103的具体步骤包括：在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的检修电网潮流，获取在所述检修电网潮流过载时的检修统计参数。

如图2所述为一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估系统，包括：

故障集选定模块210，用于选定包括至少一个故障的故障集；

运行统计参数获取模块220，用于获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；

检修统计参数模块230，用于获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；

可靠性评估模块240，用于根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估。

在其中一个实施例中，所述运行统计参数获取模块220，具体用于：在所述直流输电系统正常运行时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的运行电网潮流，获取在所述运行电网潮流过载时的运行统计参数；

所述检修统计参数模块230，具体用于：在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的检修电网潮流，获取在所述检修电网潮流过载时的检修统计参数。

所述可靠性评估模块240，包括：

运行可靠性指标获取子模块241，用于根据所述运行统计参数计算至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标；

检修可靠性指标获取子模块242，用于根据所述检修统计参数计算至少一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标；

通道不可靠性贡献率获取子模块243，用于将至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标与在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标的比值进行加权运算后，得到所述直流输电系统停运检修方式的通道不可靠性贡献率；

评估子模块244，用于根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估；

所述通道不可靠性贡献率其中RI_m'为第m个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，RI_m为第m个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，W_m为第m个可靠性指标的加权系数，所述Θ为可靠性指标的集合；

其中，第一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标 ${\mathrm{RI}}_1=\frac{L_{\mathrm{EENS}}}{L_{\max }}\×60,$ 其中其中x为中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有检修故障状态的集合，所述t(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时从检修故障状态x下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时在检修故障状态x下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)=0，当x为故障系统状态时，I_f(x)=1；

其中所述检修统计参数包括：t(x)、L_C(x)、P(x)和I_f(x)；

其中，第一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中其中x'为中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，为所有运行故障状态的集合，所述t'(x)为所述直流输电系统正常运行时从运行故障状态x'下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C'(x)为所述直流输电系统正常运行时在运行故障状态x'下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P’(x)是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x)是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x)=0，当x’为故障系统状态时，I_f'(x)=1；

其中所述运行统计参数包括：t'(x)、L_C'(x)、P'(x)和I_f'(x)。

其中，第二个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标

其中，第二个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中

作为一个例子如下：

1、网架：主网系统为500KV交流等值网，220KV及以下电网均等值为500KV各节点上的负荷。

2、运行方式：丰大方式，发电总量为115010MW，负荷有功需求为69655MW，无功需求为31706MVar。

3、节点线路参数：发电机（PV）节点数为95，负荷节点数为320，500KV线路350回。

4、直流输电系统：总数2个，均为双极投运，双极输送总容量均为3000MW。直流输电系统编号分别为直流输电系统A，直流输电系统B。

5、故障集：选取23个500KV交流架空线路的故障组合。其中N-2故障20个，N-3故障3个。

6、各元件故障率等给定参数：

表1故障率等参数说明

假设交流线路长度统一为100KM。

7、可靠性指标说明：

RI₁和RI₁'为LOLP，RI₂和RI₂'为SI，权重W1，W2分别为0.4和0.6。

计算结果

分别计算直流输电系统A通道单极停运、直流输电系统A通道双极停运，直流输电系统B通道单极停运三种停运检修方式的通道不可靠性贡献率，各指标的计算结果如下：

表2通道不可靠性贡献率计算结果

计算RI1，RI2指标的故障集结果在如表3～表6所示：

表3直流输电系统A、B皆正常运行的故障集计算结果

表4直流输电系统A通道单极停运的故障集计算结果

表5直流输电系统A通道双极停运的故障集计算结果

表5直流输电系统B通道单极停运的故障集计算结果

指标结果分析

直流输电系统A通道双极停运对电网系统不可靠性贡献率为310.93%，而单极停运为97.33%。双极停运的影响程度是单极停运3.2倍，故障更为严重，符合实际情况。

直流输电系统B通道单极停运对电网不可靠性贡献率为240.36%，是直流输电系统A通道单极停运影响的2.47倍，可见直流输电系统B通道单极停运对电网可靠运行的影响程度远大于直流输电系统A，但比直流输电系统A通道双极停运影响小。直流输电系统B对电网系统的重要性大于直流输电系统A。

可见在上述直流输电系统A通道单极停运，双极停运和直流输电系统B通道单极停运这三种拟定停运检修方式下，选择直流输电系统A通道单极停运的策略最优，对电网系统的可靠性影响小。

若根据指标应用的实际情况，拟定通道不可靠性贡献率的停运检修标准为150%，则可知只有直流输电系统A通道单极停运符合停运检修标准，则当准备采用其他两种停运检修方式时可以通过声光报警或者上传报警信息到调度管理部门等方式进行报警等相关处理。

附表

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法，其特征在于，包括：

选定包括至少一个故障的故障集；

获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；

获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；

根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估；

所述根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估的步骤，具体包括：

根据所述运行统计参数计算至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标；

根据所述检修统计参数计算至少一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标；

将至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标与在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标的比值进行加权运算后，得到所述直流输电系统停运检修方式的通道不可靠性贡献率；

根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估；

所述通道不可靠性贡献率其中RI_m'为第m个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，RI_m为第m个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，W_m为第m个可靠性指标的加权系数，所述Θ为可靠性指标的集合。

2.根据权利要求1所述的直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法，其特征在于：

所述其中其中x为φ中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，φ为所有检修故障状态的集合，所述t(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时从检修故障状态x下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时在检修故障状态x下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为系统故障后不发生失负荷时，I_f(x)＝0，当x为削减负荷状态时，I_f(x)＝1；

其中所述检修统计参数包括：t(x)、L_C(x)、P(x)和I_f(x)；

所述其中其中x'为φ'中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，φ'为所有运行故障状态的集合，所述t'(x')为所述直流输电系统正常运行时从运行故障状态x'下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_c'(x')为所述直流输电系统正常运行时在运行故障状态x'下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P'(x')是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x')是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x')＝0，当x'为故障系统状态时，I_f'(x')＝1；

其中所述运行统计参数包括：t'(x')、L_c'(x')、P'(x')和I_f'(x')。

3.根据权利要求1所述的直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法，其特征在于：

所述其中x为φ中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，φ为所有检修故障状态的集合，所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)＝0，当x为故障系统状态时，I_f(x)＝1；

其中所述检修统计参数包括：P(x)和I_f(x)；

所述其中x'为φ'中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，φ'为所有运行故障状态的集合，所述P'(x')是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x')是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x')＝0，当x'为故障系统状态时，I_f'(x')＝1；

其中所述运行统计参数包括：P'(x')和I_f'(x')。

4.根据权利要求2或3所述的直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法，其特征在于：

所述检修统计参数P(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，所述直流输电系统中运行的所有的系统元件的元件状态概率的乘积；

所述运行统计参数P'(x')为所述直流输电系统运行时，所述直流输电系统中运行的所有的系统元件的元件状态概率的乘积。

5.根据权利要求1所述的直流输电系统停运检修方式的可靠性评估方法，其特征在于：

所述获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数的具体步骤包括：在所述直流输电系统正常运行时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的运行电网潮流，获取在所述运行电网潮流过载时的运行统计参数；

所述获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数的具体步骤包括：在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的检修电网潮流，获取在所述检修电网潮流过载时的检修统计参数。

6.一种直流输电系统停运检修方式的可靠性评估系统，其特征在于，包括：

故障集选定模块，用于选定包括至少一个故障的故障集；

运行统计参数获取模块，用于获取所述直流输电系统正常运行在发生所述故障集中的故障时的运行统计参数；

检修统计参数模块，用于获取所述直流输电系统采用所述停运检修方式在发生所述故障集中的故障时的检修统计参数；

可靠性评估模块，用于根据所述运行统计参数和检修统计参数对所述停运检修方式的可靠性进行评估；

所述运行统计参数获取模块，具体用于：在所述直流输电系统正常运行时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的运行电网潮流，获取在所述运行电网潮流过载时的运行统计参数；

所述检修统计参数模块，具体用于：在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时，触发所述故障集中的每个故障，检测发生故障后所述直流输电系统的检修电网潮流，获取在所述检修电网潮流过载时的检修统计参数；

所述可靠性评估模块，包括：

运行可靠性指标获取子模块，用于根据所述运行统计参数计算至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标；

检修可靠性指标获取子模块，用于根据所述检修统计参数计算至少一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标；

通道不可靠性贡献率获取子模块，用于将至少一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标与在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标的比值进行加权运算后，得到所述直流输电系统停运检修方式的通道不可靠性贡献率；

评估子模块，用于根据所述通道不可靠性贡献率对所述停运检修方式的可靠性进行评估；

所述通道不可靠性贡献率其中RI_m'为第m个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标，RI_m为第m个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标，W_m为第m个可靠性指标的加权系数，所述Θ为可靠性指标的集合；

其中，第一个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标其中其中x为φ中任意一个检修故障状态，所述检修故障状态为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时发生所述故障集中的故障后的运行状态，φ为所有检修故障状态的集合，所述t(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时从检修故障状态x下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_C(x)为所述直流输电系统采用所述停运检修方式时在检修故障状态x下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P(x)是所述直流输电系统采用所述停运检修方式时处于检修故障状态x的概率，所述I_f(x)是以所述检修故障状态x作为自变量的二值函数，当x为正常系统状态时，I_f(x)＝0，当x为故障系统状态时，I_f(x)＝1；

其中所述检修统计参数包括：t(x)、L_C(x)、P(x)和I_f(x)；

其中，第一个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标其中其中x'为φ'中任意一个运行故障状态，所述运行故障状态为所述直流输电系统正常运行时发生所述故障集中的故障后的运行状态，φ'为所有运行故障状态的集合，所述t'(x')为所述直流输电系统正常运行时从运行故障状态x'下切负荷到恢复负荷供电的持续时间，所述L_c'(x')为所述直流输电系统正常运行时在运行故障状态x'下，为将所述直流输电系统恢复到一个静态安全运行点所必需的最小负荷削减量；L_max为所述直流输电系统的最大负荷；所述P'(x')是所述直流输电系统正常运行时处于运行故障状态x'的概率，所述I_f'(x')是以所述运行故障状态x'作为自变量的二值函数，当x'为正常系统状态时，I_f'(x')＝0，当x'为故障系统状态时，I_f'(x')＝1；

其中所述运行统计参数包括：t'(x')、L_c'(x')、P'(x')和I_f'(x')；

其中，第二个在所述直流输电系统采用所述停运检修方式时的可靠性指标

其中，第二个在所述直流输电系统正常运行时的可靠性指标