[发明专利]一种多端直流输电系统可靠性建模方法

权利要求书

1.一种多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于，所述可靠性建模方法包括以下步骤：

步骤1：读入可靠性原始参数；

步骤2：根据参数K值选择系统带备用情况，当K＝1时利用无备用模型计算，直接执行步骤3；当K＝2时利用带一个冷备用模型计算，然后执行步骤3；当K＝3时利用带热备用模型计算，然后执行步骤3；

步骤3：进行直流线路的等效模型计算和换流站的等效模型计算；

步骤4：对换流站的可靠性指标进行计算。

2.根据权利要求1所述的多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于：所述步骤1中可靠性原始参数包括设备的故障率和修复率。

3.根据权利要求2所述的多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于：所述步骤2中当K＝2时带冷备用元件的子系统的可靠性建模包括以下步骤：当考虑一个备用元件时，建立状态转移矩阵A：

并计算出各状态的的稳态概率p₁,p₂,…p₅，然后计算出λ_eq和μ_eq：

接着将五状态合并等效成两状态，其中累积状态M包括状态1,2；累积状态N包括状态3,4,5。

4.根据权利要求2所述的多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于：所述步骤2中当K＝3时带热备用的元件的子系统的可靠性建模包括以下步骤：

当运行中的子模块发生故障则退出运行，备用的子模块投入并进入工作状态，从而保证系统正常运行不受影响，每个子模块都只有故障、正常两种状态，利用k/n(G)模型进行等效。

5.根据权利要求4所述的多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于：所述k/n(G)模型指当n个元件中至少有k个可以正常工作情况下，系统可以正常工作，假设每个阀臂子模块故障率为λ，正常运行的稳态概率为p，那么换流阀臂的等效故障率λ_eq和等效稳态概率P如下式，并得出等效修复率μ_eq和等效安装率γ_eq：

6.根据权利要求1所述的多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于：直流线路子系统主要由直流断路器、直流电抗和直流输电线路等元件组成，所述步骤3中直流线路的等效模型计算采用无备用元件的可靠性模型。

7.根据权利要求1所述的多端直流输电系统可靠性建模方法，其特征在于：所述步骤3中换流站的等效模型计算包括以下步骤：

多端柔直系统换流站的运行状态包括100％容量和0容量，根据换流站各子系统的连接关系，5个子系统中任意一个发生故障退出运行后，换流站均处于不能正常工作状态，换流站的状态转移率矩阵如下：

其中，λ₁,λ₂,…λ₅为各子系统的等效故障率，μ₁,μ₂,…μ₅为各子系统的等效修复率；

利用模型组合的原理，把容量为0的5个状态进行合并，最后得到换流站的两状态等效模型，其中，累积状态M包括状态1，累积状态N包括状态2,3,4,5,6，λ_eqs为换流站的等效故障率，μ_eqs为换流站的等效修复率：

其中，p₂,p₃,…p₅是状态2到5的稳态概率。