[发明专利]一种特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法

说明书

技术领域

本发明是一种特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法，具体涉及双12脉接线的特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法，属于特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法的创新技术。

背景技术

随着国民经济的增长，中国用电需求不断增加，中国的自然条件以及能源和负荷中心的分布特点使得超远距离、超大容量的电力传输成为必然。为减少输电线路的损耗和节约宝贵的土地资源，需采用特高压直流输电方式。由于特高压直流输电技术主要运用于远距离大功率输电、大区联网和系统间非同步联络以及地下或海底电缆输电等特殊场合，这就对特高压直流系统的可靠性提出了很高的要求，而其可靠性的改善也将给整个电力系统的完全、可靠性和经济运行带来巨大的效益。在直流输电工程中，通过换流阀组依次将三相交流电压连接到直流侧得到期望的直流电压和实现对功率的控制，因此换流阀组作为直流输电工程中的核心设备，其可靠性研究显得至关重要。

2008年11月第32卷第21期《电网技术》中的“基于k/n(G)模型的柔性直流输电系统换流阀可靠性建模与冗余性分析”一文中，采用状态转移法建立换流阀模块的可靠性模型，然后将整个换流阀看作k/n(G)系统计算其可靠性指标。当组成换流阀模块的次级子模块并联芯片数量增多时，模块状态数增多，状态之间的相互转化将异常复杂，使该方法的可行性受到限制。2009年12月29卷《中国电机工程学报》增刊中的“直流输电换流阀主电路的可靠性分析与优化设计”一文中，根据换流阀各元器件的功能及其相互关系建立基于k/n(G)模型的换流阀可靠性框图，并在此基础上分析换流阀的各种可靠性指标。但上述文献仅针对换流阀，而对换流阀组系统可靠性研究却成为现有技术的空白。

发明内容

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种准确性高、计算速度快且通用性强的特高压直流输电换流阀组系统可靠性计算方法。本发明方便实用。

本发明的技术方案是：本发明直流输电换流阀组系统可靠性计算方法，包括有如下步骤：

1）单个换流阀组可靠性计算；

2）换流阀组系统可靠性计算。

上述步骤1）中单个换流阀组可靠性计算方法包括如下步骤：

1.1）分析构成换流阀组的各元件故障对换流阀组的影响；

以构成换流阀组的四个主要元件换流阀、接地开关、避雷器以及冷却和保护系统作为影响换流阀组整体故障的元件，忽略其它元件对换流阀组故障的影响；这四个主要元件故障对换流阀组的影响为：换流阀故障，则整个换流阀组故障；冷却和保护系统故障，则整个换流阀组故障；而接地开关和避雷器都有一定数量的冗余，冗余元件故障系统仍能正常运行；

1.2）基于各元件故障对换流阀组的影响建立换流阀组的故障树；

1.3）分析故障树，计算换流阀组可靠性；

λ=λ_1s+λ_2s+λ₃+λ₄

γ=λ1sγ1s+λ2sγ2s+λ3γ3+λ4γ4λ]]>