[发明专利]柔性直流输电换流阀的可靠性检测方法、装置及设备

说明书

本发明涉及一种柔性直流输电换流阀的可靠性检测方法、装置及设备，换流阀包括多个桥臂级单元，桥臂级单元包括多个模块级单元，模块级单元包括多个基础级单元，方法包括：获取各基础级单元的故障数据，确定各基础级单元的最优可靠度函数；根据各基础级单元的最优可靠度函数以及预设的表决系统模型，获得模块级单元、桥臂级单元以及换流阀的可靠度函数；根据换流阀的可靠度函数，检测换流阀的可靠性。本技术方案通过对各基础级单元的故障数据的统计分析，选取出各基础级单元的最优可靠性函数，实现各层级单元，即模块级单元、桥臂级单元以及阀级单元，即换流阀的可靠性指标的检测，使得检测换流阀可靠性的结果更准确。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种柔性直流输电换流阀的可靠性检测方法、装置及设备。

背景技术

随着全球能源互联网的建设，现有的输变电技术和装备已无法适应长距离电力传输的需要，而柔性直流输电具有功率调节灵活快速、输电距离远等特点，在可再生能源并网、直流网络构建、异步电网互连、密集型供电等场合具有显著优势，是解决大范围电力传输、提高可再生能源利用率以及提升供电可靠性和系统稳定性等问题的有效方案。柔性直流输电换流阀作为柔性直流输电工程中的核心设备，其可靠性的高低直接影响柔性直流输电的进度和效率。

随着柔性直流输电领域信息技术与应用需求的发展，柔性直流输电的电压等级和传输能力的提高，使得柔性直流输电换流阀在结构和功能上都越来越复杂，这就要求柔性直流输电换流阀具有较高的可靠性水平。

目前柔性直流输电换流阀可靠性检测主要采用以下方式来进行：假设组成直流输电换流阀子模块的元件寿命服从指数分布，采用可靠性框图建立直流输电换流阀子模块的可靠性模型，将柔性直流输电换流阀看做k/n(G)表决系统来检测其可靠性水平，然而，在实际中并不一定所有组成子模块的元件的寿命均服从指数分布，使得该方法的假设与实际情况存在差异，进而导致该方法可靠性检测结果与实际结果有一定差距。

发明内容

基于此，有必要针对柔性直流输电换流阀可靠性检测结果误差大的问题，提供一种柔性直流输电换流阀的可靠性检测方法、装置及设备。

第一方面，本发明实施例提供一种柔性直流输电换流阀的可靠性检测方法，换流阀包括多个桥臂级单元，桥臂级单元包括多个模块级单元，模块级单元包括多个基础级单元，方法包括：

获取各基础级单元的故障数据，确定各基础级单元的最优可靠度函数；

根据各基础级单元的最优可靠度函数以及预设的表决系统模型，获得模块级单元、桥臂级单元以及换流阀的可靠度函数；

根据换流阀的可靠度函数，检测换流阀的可靠性。

在其中一个实施例中，获取各基础级单元的故障数据，确定各基础级单元的最优可靠度函数的步骤包括：

将基础级单元的故障数据输入到各设定的函数模型；

采用最小二乘法对各函数模型的参数进行估算；

根据参数对各函数模型进行拟合优度检验；

根据拟合优度检验的结果，从各函数模型中筛选出最优函数模型所对应的最优可靠度函数。

在其中一个实施例中，模块级单元包括绝缘栅双极型晶体管、电容、电阻、晶闸管、接触器、光纤、电压传感器、自取能电源、PMC电路以及绝缘栅双极型晶体管驱动电路，绝缘栅双极型晶体管、电容、电阻、晶闸管、接触器、光纤、电压传感器、自取能电源、PMC电路以及绝缘栅双极型晶体管驱动电路串联；

模块级单元的可靠度函数R_sm(t)为：