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。     

±800 kV直流输电系统可靠性综合分析系统*

高压直流系统可靠性的改善将给整个电力系统的安全、可靠和经济运行带来巨大的效益。介绍了＂±800kV直流输电系统可靠性综合分析系统＂软件,包括软件的功能结构、数据流关系、界面、算例分析等。该软件具有如下功能：超、特高压直流输电系统可靠性评估、灵敏度分析、可靠性跟踪、设备最优选型和可靠性最优分解等。该软件的开发适应了我国高压直流输电系统快速发展的需要。     

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。     

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。     

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。     

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。     

并联换流器特高压直流输电系统可靠性研究

特高压直流输电工程输送容量大、送电距离远,其安全、可靠运行具有重要的现实意义。该文建立了并联换流器特高压直流输电系统的"故障树"模型,可以有效计算特高压直流输电系统的强迫能量不可用率和单、双极停运次数等可靠性指标;然后,提出了一种新的反映设备影响系统可靠性的灵敏度指标,可以有效发现钳制系统可靠运行的薄弱环节。最后,基于国家电网公司近10年的直流工程可靠性运行统计数据,对3种并联换流器特高压直流输电系统主接线方案,进行了可靠性指标计算和对比分析,并完成了设备影响系统可靠性指标的灵敏度分析,确定了影响系统强迫能量不可用率和单、双极停运次数的关键环节。结果表明,本研究能够确定可靠性高的并联换流器特高压直流输电系统拓扑结构,可以为提高特高压直流工程的可靠性提供重要的参考信息。     

基于最小二乘法的高压直流输电系统可靠性灵敏度分析

对高压直流(HVDC)输电系统进行可靠性灵敏度分析可以辨识系统的薄弱环节,对改善系统可靠性具有重要意义.文中提出一种分析HVDC输电系统可靠性灵敏度的方法:用最小二乘法拟合HVDC输电系统可靠性指标随元件可靠性参数变化的曲线,并根据拟合曲线即可得到元件对系统可靠性的灵敏度.当HVDC元件的可靠性参数发生变化后,为了快速估算出该参数对应的灵敏度,提出灵敏度曲线的概念,并推导了其解析表达式.对一单12脉接线HVDC输电系统进行灵敏度分析,证实了该方法的可行性和有效性.     

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。     

基于现代内点算法的交、直流混联输电系统充裕度评估

在确定交、直流混联输电系统可靠性模型的基础上,基于元件状态持续时间抽样的蒙特卡罗模拟法抽取系统状态,提出交、直流混联输电系统的负荷削减非线性规划模型,并运用现代内点算法进行求解.算例证明:相对于以往的线性规划模型和求解算法,在保证计算速度的情况下,该模型和算法能获得更精确可信的可靠性指标;通过改进的IEEE 30系统进...     

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。     

±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。     

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。     

计及备用元件的柔性直流输电系统可靠性评估方法

为准确实现对柔性直流输电系统的可靠性评估,首先介绍了柔性直流输电系统的结构并对其进行了子系统的划分,然后基于状态空间法与k/n(G)模型依次给出了柔性直流输电系统元件、子系统和系统的可靠性模型及指标算法,所建模型能够充分反映冷备用和热备用元件对系统可靠性所带来的影响,最后通过在Matlab中编写程序实现了对所建模型和算法的仿真。算例结果表明:元件的冷备用能够显著提高系统的能量可用率,而元件的热备用能够显著降低系统的故障率。     

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。     

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。     

±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。     

特高压交直流输电系统可靠性分析

根据1 000 kV/800 kV交/直流输电系统结构建立基于确定性指标的输电系统串并联可靠性模型,提出评估方法,以相关的元器件和子系统实际运行可靠性指标评估两种输电系统可靠性,比较分析两种输电系统可靠性的特点,讨论两种输电系统强迫停运对电网运行稳定性的影响以及保持电网运行稳定措施的经济性。分析结果表明:1 000 kV大容量远距离交流输电系统的可靠性明显高于800 kV直流输电系统;1 000 kV双回路交流输电系统,800 kV直流输电系统按实际可利用功率运行,"单极闭锁联动调制"稳定控制可显著提高电力系统稳定性。     

改进贝叶斯网络GO法在高压直流输电系统的可靠性分析

文中针对贝叶斯网络GO法仅适用于简单不可修系统可靠性分析的不足,提出了改进贝叶斯网络GO法。改进算法依据元件之间的相关性和系统运行工况,在贝叶斯网络中构建了串、并联相关性结构等效算法,改进了模型映射流程,使之适应复杂可修高压直流输电系统可靠性分析。在建立的高压直流输电系统可靠性模型上应用该方法进行定量计算验证,结果表明:改进贝叶斯网络GO算法是可行的,它仅需多次贝叶斯网络推理就可直接计算等效单元可靠性特征量,无需考虑共有信号问题,省去了复杂的GO运算,还可利用贝叶斯网络寻找系统中可靠性薄弱环节。该方法相比传统GO法具有明显优势。