高压直流输电系统最优设备选型模型和算法

对高压直流输电工程进行规划、设计时,优化选择设备的型号以取得最大的经济和可靠性效益已成为日渐重要的问题。基于成本效益分析原理,综合计及直流输电系统的可靠性和经济性,给出了高压直流输电系统设备最优选型模型及算法。分析了设备的投资费用、运行维护费用和系统停电损失费用等的计算模型,并在此基础上建立了高压直流输电系统设备最优选型的数学模型,该模型属于离散非线性优化模型,基于遗传算法给出了模型的求解算法。采用整数编码、自适应交叉率和变异率对遗传算法进行改进,并结合直流输电工程实际提出子系统可靠性保留技术,改善了算法收敛性和计算速度。对一单12脉接线高压直流输电系统进行了设备最优选型的算例分析。结果表明,该模型和算法可行,对高压直流输电系统的规划、设计中设备选型有重要的指导作用。     

基于二分法的高压直流输电系统可靠性最优分解

直流输电系统可靠性最优分解有助于规划、设计人员优化选择元件的可靠性,以满足系统可靠性的要求,是直流输电工程设备招标、规划和设计等的重要辅助决策手段。论文给出直流输电系统可靠性最优分解的非线性规划模型,基于系统可靠性随元件可靠性参数单调递增的变化规律,提出高压直流输电系统可靠性最优分解的二分法求解算法。该方法把给定系统可靠性指标作为约束条件,应用二分法逐渐收敛到最优分解目标值,进而求出满足条件的元件可靠性参数值。用一单12脉接线高压直流输电系统进行了算例分析,在给定系统强迫能量不可用率、单极强迫停运率等指标下,算法均能快速地收敛得到最优分解结果。     

高压直流输电系统可靠性分析方法综述

高压直流输电系统因具有输送容量大、能耗低且能实现电力系统非同步互联等优势而得到广泛应用,其可靠性分析可为系统提供重要的运维及决策依据。因此,围绕现阶段国内外高压直流输电系统可靠性分析方法进行了归纳总结。首先阐述了传统直流输电、柔性直流输电系统的组成差异,并对输电系统常用的可靠性指标作了相应归纳。其次,从统计法、手册法、状态空间法及其他方法等层面出发,分别对高压直流输电系统可靠性建模的基本原理及研究现状进行了分析,对各类方法的优缺点进行了对比,并探讨了柔性直流输电系统在可靠性分析方面存在的新挑战。最后,针对当前研究中存在的不足,对高压直流输电系统可靠性分析方法进行讨论与展望。     

高压直流输电系统可靠性评估研究

高压直流输电系统可靠性是现代电力系统可靠性研究的重要研究领域之一,介绍了高压直流输电系统主要可靠性指标,根据相关文献对高压直流输电系统可靠性评估方法、安全性与充裕度的综合评估等进行了系统评述,并展望了今后的研究方向.     

高压直流输电系统可靠性评估模型和算法探讨

概述了高压直流输电系统可靠性评估的国内外研究现状,给出高压直流输电系统的典型结构和常用可靠性指标,综合分析了高压直流输电系统可靠性评估的常用方法,包括频率和平均持续时间法（FD）,故障树分析方法（FAT）,串并联网络分析法,Monte Carlo-FD混合法,FAT和FD混合法等,并且说明了进一步加强直流输电系统可靠性研究工作的理论探索和实践应用的必要性,同时指出了今后的研究方向。     

±800 kV直流输电系统的可靠性及其提高措施

±800 kV特高压直流输电系统是世界上电压等级最高的直流输电系统，承担着大容量、远距离输电和联网的任务，因此特高压直流输电系统的可靠性是系统安全运行的重要指标，通过对国内外已有常规直流输电系统可靠性数据的收集、整理，分析了特高压直流输电系统的可靠性，同时基于马尔可夫原理建立特高压直流系统的可靠性模型，通过软件进行分析计算，提出了±800kV直流输电系统的可靠性设计指标，并提出了一些改进措施以提高特高压直流输电系统的可靠性。     

混合法在高压直流输电系统可靠性评估中的应用

在高压直流输电系统可靠性评估中，根据设备功能对高压直流输电系统的设备进行划分的方法虽然简单，但分类过于粗糙，对设备的失效模式进行了过多的简化。根据直流系统设备的功能和失效模式对直流系统子系统进行重新划分，在此基础上，提出了以系统状态转移抽样模拟法为基础并结合解析法，对高压直流输电系统进行可靠性评估的混合法。该方法先用解析法将含有备用相关性的设备简化为等效子系统，然后再对简化后的整个直流系统可靠性模型利用模拟法得到系统的可靠性指标。仿真计算了伊尔河直流系统的可靠性指标，验证了该算法的正确性和有效性。     

高压直流输电系统可靠性灵敏度分析模型

为从元件层面刻画高压直流输电系统可靠性影响程度，提出了直流系统元件可靠性灵敏度指标，结合故障树法及频率和持续时间法建立了高压直流输电系统元件可靠性灵敏度分析的组合模型，提出了直流系统可靠性评估概率灵敏度和关键重要度的定义。最后通过2个算例，对单/双12脉高压/特高压直流输电系统进行可靠性评估及灵敏度分析，基于计算结果对各元件或子系统对系统可靠性的影响及元件备用的影响进行了全面探讨。该方法对于识别系统的薄弱环节，对系统的增强措施分析及系统运行维修决策具有参考意义。     

高压直流输电工程可靠性指标统计分析

通过国外1998年-2002年和国内2001年-2005年高压直流输电工程运行可靠性统计资料的分析比较,归纳出影响其可靠性水平的主要因素及其变化趋势.利用这些结果,结合国外高压直流输电工程运行资料,对单12脉接线方式和双12脉接线方式直流输电系统的可靠性进行了综合分析,为高压直流输电系统可靠性的研究、运行管理提供一定的参考信息和决策依据.     

2005年全国直流输电系统运行可靠性分析

文章给出了2005年全国在运高压直流输电系统的运行可靠性指标、各换流站的可靠性指标,对影响直流输电系统可靠性指标的原因进行了简要分析,并就推进直流可靠性管理工作的开展、发挥直流可靠性指标的分析应用给出了建议。     

2007年全国直流输电系统运行可靠性分析（上）

2007年我国在运的高压直流输电系统已达到8个,其中7个为点对点双极直流输电系统,1个为背靠背直流输电系统。文章给出了2007年全国直流输电系统可靠性指标总体情况,并对葛南、龙、政、江城、宜华、天广、高肇、灵宝背靠背高压直流输电系统的运行可靠性指标及影响原因进行了简要分析。     

国内外直流输电系统可靠性指标对比分析

直流输电系统的可靠性对电网的运行可靠性起着越来越重要的影响。文中综合考虑直流输电系统可靠性数据的来源、可靠性指标的选取、直流输电系统的选取3方面因素,提出了直流输电系统可靠性指标的对比分析原则。基于该原则,对2009—2010年国内外直流输电系统主要可靠性指标进行了对比分析;指出了导致可靠性指标差异的原因;提出了进一步改善可靠性指标的措施和建议。对比分析结果为提升直流输电系统的运维工作水平提供了一定的参考信息和决策依据。     

±800kV特高压直流输电工程共用接地极的可靠性评价

根据向家坝-上海±800 kV特高压直流输电系统采用双换流器串联的主回路结构特点,以及国内已投运的远距离直流输电系统的可靠性、可用率统计数据,建立了向家坝-上海±800 kV直流系统可靠性评价模型,对每极双换流器串联的直流系统的可靠性进行了计算,提出了±800 kV直流系统可靠性指标。利用该模型,对2个直流系统同时发生同极性单极故障的故障率进行了计算,评估了向家坝-上海±800 kV特高压直流输电工程共用接地极的可靠性和影响。     

直流输电系统可靠性指标和提高可靠性的措施

±800kV直流输电工程的电压等级高、输送容量大,出现故障时对交流系统的影响较大,在电力系统中的地位非常重要,对可靠性要求很高。因此,分析影响直流系统可靠性的关键环节和关键设备,研究提高直流输电系统可靠性及可用率的措施,在即将建设的±800kV直流输电工程中加以应用就显得十分必要。在总结以往直流工程经验的基础上,结合±800kV特高压直流输电工程实际情况,提出提高特高压直流输电系统可靠性及可用率的措施。     

特高压直流输电系统的简化可靠性模型及其应用

可靠性是直流输电系统的重要性能参数,它主要取决于系统的电路拓扑结构和直流输电设备的可靠性。为提高特高压直流输电系统的可靠性,开展如下研究工作:通过状态合并方法,将特高压直流输电系统的运行状态简化为"运行(包括部分运行)"和"双极停运"两种状态,以简化系统的可靠性模型;基于Monte Carlo方法对特高压直流输电系统的可靠性进行定量评估;基于灵敏度分析方法,找出影响特高压直流输电系统可靠度的主要因素;基于各直流输电子系统可靠性指标提高单位百分点需要付出不同经济代价的假设,定量分配各直流输电子系统的可靠性指标,从而使整个直流输电系统因可靠性提高而付出的额外经济代价最小。经过分析可知,简化系统可靠性模型的计算误差是可接受的,满足工程应用需求。     

直流系统可靠性故障树评估模型及应用

直流系统可靠性评估已变得日益重要。利用故障树分析的相关理论,根据直流输电的基本原理,从引起直流系统故障的原因入手,建立了高压直流输电系统的故障树结构,所建立的故障树结构,考虑了引起系统失效的所有事件和换流站内元件存在备用的情况,是一种有效的可靠性评估算法。     

高压直流输电系统可靠性影响因素分析

为保证直流输电系统安全可靠运行,根据中国电力企业联合会发布的全国直流输电系统运行可靠性指标的统计数据,通过研究直流系统可靠性指标,发现停运次数和停运小时数为影响系统能量可用率的重要因素。并将影响直流输电系统可靠性指标因素按停运部件原因进一步分类分析。在此基础上,初步确定"其他"、交流及其辅助设备和直流线路为可靠性指标三大影响因素。最后提出提高直流输电系统可靠性的措施,为直流输电系统进一步提高运行管理水平提供了信息和依据。     

HVDC输电系统可靠性跟踪方法

由于高压直流输电(HVDC)系统结构复杂、元件众多,各元件对系统不可靠性的影响各不相同,如能找到一种不可靠性分摊方法,给出各元件对系统不可靠性的贡献大小,以确定直流输电系统的薄弱环节,将为运行和规划人员提供一种新的可靠性分析方法。针对该问题,提出基于比例分摊思想的系统不可靠性跟踪准则,结合可靠性计算中的子系统划分,又提出了直流输电系统可靠性跟踪的2次分摊方法。在子系统可靠性跟踪中,应用比例分摊准则得到各子系统内部元件对子系统可靠性指标的分摊;在整个直流系统可靠性跟踪中,基于该准则得到各子系统可靠性指标对直流系统各可靠性指标的分摊;最后合并2次分摊结果即可得到各元件对系统可靠性指标的分摊。采用某工程算例进行测试分析,结果证实该文提出的可靠性跟踪方法能够将HVDC输电系统可靠性指标公平合理地分摊到各元件或子系统,并有效地辨识了系统的薄弱环节。     

国家电网公司直流输电系统可靠性统计与分析

直流输电系统的可靠性水平已成为影响整个电力系统可靠性的重要因素。文章从强迫停运次数、强迫能量不可用率、计划能量不可用率、能量利用率这4个方面,分析了2003年以来国家电网公司直流输电系统的可靠性。直流输电系统的各个可靠性指标相互影响,建立科学合理的可靠性评价体系,可实现电网资产效益最大化。对比国内外直流输电系统的可靠性指标,分析得出国家电网公司直流输电系统可靠性水平位居世界前列。     

FD法和故障树法在高压直流输电系统可靠性评估中的比较分析

详细比较了高压直流输电系统可靠性评估中常用的频率和持续时间（FD）法和故障树法,分别给出了各自的优缺点。在子系统划分的基础上分别建立各子系统的状态空间图和故障树图,并加以层层组合,得到整个直流输电系统的状态空间模型和故障树模型。分别采用FD法和故障树法对一单12脉接线高压直流输电系统进行了算例对比分析,计算的可靠性指标包括双极运行、单极停运、双极停运对应的概率、频率、平均持续时间等。