基于马尔可夫过程的柔性直流输电系统可靠性分析

概述柔性直流输电技术(Voltage Sourced Converters High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)的研究现状,从模块化多电平换流器(Modular Multi-level Converter,MMC)的子模块(SM)冗余配置方法、系统拓扑结构、控制保护以及故障分析等方面进行阐述。根据实际情况说明该研究的必要性。介绍并推导马尔可夫过程,结合马尔可夫过程针对某直流输电工程的主接线方式提出一种可靠性分析模型。最后,通过在Matlab中编写程序实现了对所建模型的计算。所得结果和ABB公司的统计资料进行对比,验证了所提出的方法适用于柔性直流输电系统可靠性分析。     

特高压直流输电系统可靠性和可用率研究

金沙江一期直流外送工程每个直流系统额定功率高达6400MW,具有主接线复杂、输电距离长、可靠性要求高的特点。在送端,向家坝和溪洛渡左、右岸3个换流站相互之间联系紧密,任何一个直流系统故障都将会对其他直流系统乃至整个送端电网产生影响。对于受端电网,特高压直流系统输送的6400MW是一个很大的受电功率,即使失去直流单极,也会对电网产生不小的冲击。对于特高压直流系统,可靠性是一个不容忽视的问题。根据我国现有直流输电系统的运行经验和故障次数、可靠性数据的统计结果,分析我国已投入运行的高压直流输电系统故障设备及故障次数占比,并结合特高压直流输电系统的主接线形式和技术特点,分析并提出了特高压直流输电系统合理的可靠性指标。     

柔性直流输电可靠性评估中参数灵敏度分析

通过对柔性直流输电系统中元件灵敏度的分析,为原始数据采集、增强性措施确定等问题提供参考和建议。根据Markov过程的基本原理和累积状态间转移频率的性质,建立柔性直流输电系统的数学模型。采用定量的分析方法,就系统的主电路拓扑结构以及重要元件进行灵敏度分析。得出的结论是,在当前情况下,采用两电平结构、提高阀臂的可靠性水平以及采取相应的增强性措施,对系统的可靠性指标的改善有比较明显的作用。     

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。     

基于改进FD法的柔性直流输电系统可靠性评估

在直流系统可靠性评估中,传统FD法需要建立状态空间图,求解过程繁琐。提出一种基于参数矩阵化的FD法,即将所有子系统的相关参数矩阵化,包含容量矩阵、容量概率矩阵、状态转移率矩阵。通过矩阵运算实现子系统组合,从而避免建立状态空间图,在保证计算精度的同时,使子系统组合计算简明快速,克服了传统方法在元件众多结构复杂时计算困难的弊端。对一个双极两端柔性直流输电系统进行了可靠性建模与评估,并研究了元件故障率变化对柔性直流输电系统可靠性的影响。     

提高特高压直流输电控制保护系统可靠性研究

为提高特高压直流输电控制保护系统的可靠性,从系统整体设计原则、直流控制分层、直流保护分区等方面提出了具体方案.着重说明了如何通过有效的对控制系统的分层及软件的合理分布降低相互之间的耦合,提高可靠性,以及如何通过对保护系统的分区来满足运行和维护的需求.最后说明了动模系统对于提高系统可靠性的必要性,并且通过在动模系统上的有效性验证说明了提出方案的正确性.     

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。     

多端柔性直流输电

正柔性直流输电是高压直流输电领域的"新生代"。目前,柔性直流的关键技术仅被少数发达国家掌握,国内的研究刚刚起步。由于适用分散能源介入的多端柔性直流系统复杂、技术难度大,迄今世界上已投运的柔性直流工程都是两端系统,还没有多端工程的先例。多端柔性直流输电系统模块化多电平(MMC)技术,可灵活接入多个站点的风能、太阳能、地热能、小水电等清洁能源,     

特高压直流输电系统可靠性和可用率指标研究

金沙江一期直流外送工程每个直流系统额定功率高达6 400 MW,具有主接线复杂、输电距离长、可靠性要求高的特点.在送端,向家坝和溪洛渡左、右岸3个换流站相互之间联系紧密,任何一个直流系统故障都将会对其他直流系统乃至整个送端电网产生影响.对于受端电网,特高压直流系统输送的6 400 MW是一个很大的受电功率,即使失去直流单极,也会对电网产生不小的冲击.因此,对于特高压直流系统而言,可靠性是一个不容忽视的问题.文章根据我国现有直流输电系统的运行经验和故障次数、可靠性数据的统计结果,分析我国已投入运行的高压直流输电系统故障设备及故障次数占比,并结合特高压直流输电系统的主接线形式和技术特点,分析并提出了特高压直流输电系统合理的可靠性指标.     

南方电网公司直流输电系统可靠性分析

高压直流输电系统对整个系统电网安全稳定运行起着至关重要的作用。总结了从2009至2011年南方电网公司各直流系统在可靠性指标方面的完成情况,在传统核心评价指标的基础上,详细分析影响计划能量不可用率和强迫能量不可用率的各种因素及贡献,并提出相应的改善措施和建议。     

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。     

柔性直流输电技术及其示范工程

城市电网的不断发展和电力电子器件的快速进步,使柔性直流技术在城市电网中的实际应用已成为可能。简要介绍了柔性直流输电的技术特点。具体介绍了上海南汇柔性直流输电示范工程的换流系统参数,主要设备的选择、配置,设备布置方案。总结了柔性直流输电技术在工程应用中存在的一些问题。     

多端柔性直流输电经济性问题研究

针对多端柔性直流输电的经济性,建立多端柔性直流输电经济模型,分别从拓扑结构及经济调度两方面对其进行分析,并给出问题的目标函数及约束条件,运用遗传算法进行了求解。以某多端柔性直流输电系统为例进行验证,结果表明基于加权斯坦纳树的多端柔性直流输电经济拓扑相比于点放射式拓扑,减少了大量的建设投资及运行费用。     

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。     

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。     

大容量柔性直流输电工程用直流支撑电容器技术研究

在柔性直流输电系统中,需要用直流电容器作为储能元件,起到电压支撑等作用。由于柔性直流换流阀使用环境要求电容器能长期稳定、安全可靠运行,但是高温会加速电容器绝缘老化、性能变化,导致可靠性下降。本文主要从金属化膜的选取、心子元件的设计以及产品的结构设计方面进行详细论述。同时论述了该直流电容器在研制及生产过程中的重点问题分析,从试验方面进行验证。可为大容量柔性直流支撑电容器产品设计与制造提供参考。     

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.     

我国第一个高压柔性直流输电工程

上海南汇柔性直流输电示范工程是我国第一个高压柔性直流输电工程。阐述了高压柔性直流输电（VSC-HVDC）与高压直流输电相比的技术优势,介绍了上海南汇柔性直流输电示范工程的概况,以及该工程所采用的两端VSC-HVDC输电系统的结构及其特点,最后分析了在该工程中新技术的应用。上海南汇柔性直流输电示范工程的建成投运,标志着我国在智能电网高端装备方面取得了重大突破。     

柔性直流输电系统交流母线差动保护研究

梳理了国内已建和在建柔性直流输电工程各种接地方式的拓扑结构,介绍了典型的保护功能配置策略。针对联结变阀侧采用星型电抗经电阻接地方式及其测点配置特点,提出了一种交流母线差动保护方法。该方法通过已有测点计算出虚拟测点的电流值,实现差动保护判据方法的完整和有效。基于工程实际参数,建立了RT_LAB和控制保护系统的闭环仿真试验系统。提出的新方法通过了各种工况下的仿真试验,验证了其可行性和可靠性。