CN107947217A - 多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率算法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率的算法，通过分析多端柔性直流输电系统构成，并按照下述逻辑分析多端柔直系统的可能故障状态，求解各端原件等效串联故障率，求解各端原件等效串联修复时间，计算各状态发生的概率，计算各状态发生的频率；该方法计算量少，计算过程清晰明了，工程应用前景好。

Description

多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率算法

技术领域

本发明涉及到多端直流输电系统可靠性评估技术领域，具体地说，是一种评估多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率算法。

背景技术

目前，柔性直流输电系统在全世界范围内迅速发展。中国上海南汇柔性直流示范工程、广东南澳柔性直流输电系统、浙江舟山±200千伏五端柔性直流输电工程等多项标志性工程已经投入运行。

柔性直流输电技术已经被证明非常适合某些特定领域的应用，包括风电传输，多落点输电，长电缆交联，交流电力系统互联，交流系统同步等等。

目前关于柔性直流输电系统停运概率、频率的评估方法多集中在两端柔性直流输电系统。如前述说明，很多工程目前已采用多端柔性直流输电系统，它能够连接多个电源点和多个负荷点。如广东南澳柔性直流输电系统目前为2送端，1受端，最终建设规模为2送端，2受端。所以有必要对多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率进行评估。

发明内容

本发明的目的是针对上述的现有技术的不足，而提供一种多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率的计算方法，该方法计算量少，计算过程清晰明了，工程应用前景好。

评估多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率算法，它包括：

步骤1：分析多端柔性直流输电系统构成，并按照下述逻辑分析多端柔直系统的可能故障状态：

1)各端在子系统中的元件是以串联形式连接的，子系统中的任何元件故障都将会导致整个子系统故障；

2)任一送端故障将不会影响其他送端，受端情况类似；

3）只有当整个受端系统故障，才会对送端的可靠性指标产生影响，同样地，只有整个送端系统故障，才会对受端可靠性指标产生影响；

4)如果传输子系统故障，将会对送端和受端的可靠性指标都产生影响；

步骤2：求解各端原件等效串联故障率：

(1)

其中，是串联等效元件的故障率，是第i个串联元件的故障率；

步骤3：求解各端原件等效串联修复时间：

(2)

其中，是串联等效元件的修复时间，是第i个串联元件的修复时间；

步骤4：计算各状态发生的概率：

(3)

其中，是第j个串联等效元件的修复率，是第j个串联等效元件的故障率；

步骤5：计算各状态发生的频率：

(4)

其中，是状态j发生的概率，是状态j发生的频率，是离开状态j并通过边界墙的转移率。

本发明提供了一种多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率的算法，通过分析多端柔性直流输电系统构成，并按照下述逻辑分析多端柔直系统的可能故障状态，求解各端原件等效串联故障率，求解各端原件等效串联修复时间，计算各状态发生的概率，计算各状态发生的频率；该方法计算量少，计算过程清晰明了，工程应用前景好。

附图说明

图1柔性直流输电系统一端元件示意图；

图2柔性直流输电系统一端元件等效过程示意图；

图3 边界墙（boundary wall）示意图；

图4柔性直流输电系统。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步说明本发明。

实施例1评估多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率的方法

评估多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率的方法，它包括：

步骤1：分析多端柔性直流输电系统构成，并按照下述逻辑分析多端柔直系统的可能故障状态：

1)各端在子系统中的元件是以串联形式连接的，子系统中的任何元件故障都将会导致整个子系统故障；

2)任一送端故障将不会影响其他送端，受端情况类似；

3)只有当整个受端系统故障，才会对送端的可靠性指标产生影响，同样地，只有整个送端系统故障，才会对受端可靠性指标产生影响；

4)如果传输子系统故障，将会对送端和受端的可靠性指标都产生影响；

步骤2：求解各端原件等效串联故障率：

(1)

其中，是串联等效元件的故障率（单位：次/年），是第i个串联元件的故障率（单位：次/年），等效过程示意图见图1和图2。

步骤3：求解各端原件等效串联修复时间：

(2)

其中，是串联等效元件的修复时间（单位：小时），是第i个串联元件的修复时间（单位：小时），等效过程示意图见图1和图2；

步骤4：计算各状态发生的概率：

(3)

其中，是第j个串联等效元件的修复率（单位：次/年），是第j个串联等效元件的故障率（单位：次/年）。

步骤5：计算各状态发生的频率：

(4)

其中，是状态j发生的概率，是状态j发生的频率，是离开状态j并通过边界墙的转移率（图3 边界墙示意图）。

实施例2

这里对两个多端柔性直流输电系统做可靠性评估和灵敏度分析。该系统是2送端，2受端的柔性直流输电系统，柔性直流输电系统如图4所示。

这两个系统中元件的可靠性参数列于表1中。需要特别说明的是，通常输电线路的可靠性参数常常是表示交流三相或者直流两相总的参数。此处为了更加直观，输电线路分为两部分考虑，也就是认为正极输电线路和负极输电线路作为两个不同元件。其实将输电线路分为两个元件并不会影响它对柔性直流输电系统可靠性的评估。

送端1和送端2的容量同样是是40MVA和60MVA，然而两个受端的容量都是55MVA。同样地，两个图中的DCL的参数也是不同的，在图4中，连接送端2和传输子系统的DCL是40km，传输子系统中的DCL是80km，连接受端2和传输子系统的DCL是120km。柔性直流输电系统见图4。

基本算例

通过前述模型和方法。表2给出了两个柔性直流输电系统各端停运概率和频率。

。

Claims (1)

1.评估多端柔性直流输电系统各端停运概率、频率算法，它包括：

步骤1：分析多端柔性直流输电系统构成，并按照下述逻辑分析多端柔直系统的可能故障状态：

1)各端在子系统中的元件是以串联形式连接的，子系统中的任何元件故障都将会导致整个子系统故障；

2)任一送端故障将不会影响其他送端，受端情况类似；

3）只有当整个受端系统故障，才会对送端的可靠性指标产生影响，同样地，只有整个送端系统故障，才会对受端可靠性指标产生影响；

4)如果传输子系统故障，将会对送端和受端的可靠性指标都产生影响；

步骤2：求解各端原件等效串联故障率：

(1)

其中，是串联等效元件的故障率，是第i个串联元件的故障率；

步骤3：求解各端原件等效串联修复时间：

(2)

其中，是串联等效元件的修复时间，是第i个串联元件的修复时间；

步骤4：计算各状态发生的概率：

(3)

其中，是第j个串联等效元件的修复率，是第j个串联等效元件的故障率；

步骤5：计算各状态发生的频率：

(4)

其中，是状态j发生的概率，是状态j发生的频率，是离开状态j并通过边界墙的转移率。