[发明专利]基于通用生成函数的高压直流输电系统可靠性计算方法

摘要

本发明公开了基于通用生成函数的高压直流输电系统可靠性计算方法，包括以下步骤假设高压直流输电系统中的各元件之间功能上相互独立，将高压直流输电系统的结构图进行等效转化；对等效转化后的高压直流输电系统进行串并联结构分解，得到该系统的各个子系统；获取高压直流输电系统中元件可靠性参数，计算元件状态‑概率分布函数；元件状态‑概率分布函数进行Z变换计算元件U函数；根据功能函数分别对各子系统U函数进行计算；根据高压直流输电系统等效结构图计算高压直流输电系统的状态概率分布函数。本发明实现了对HVDC输电系统在时域内的状态概率分布函数计算，即可以预判实时可靠性，为制定相应的检修计划及优化决策奠定基础。

主权项

基于通用生成函数的高压直流输电系统可靠性计算方法，其特征是，包括以下步骤：假设高压直流输电系统中的各基础元件之间功能上相互独立，划分高压直流输电系统的各子系统，根据各子系统关系形成高压直流输电系统的结构图；根据各子系统的串并联关系，对高压直流输电系统的结构图进行等效转化，形成便于高压直流输电系统可靠性计算的等效转化结构图；获取高压直流输电系统中各基础元件的可靠性参数，计算各基础元件的状态‑概率分布函数；对各基础元件状态‑概率分布函数进行Z变换计算各基础元件的U函数；根据各基础元件的U函数分别对各子系统的U函数进行计算；根据高压直流输电系统等效结构图计算高压直流输电系统的U函数，U函数即是对系统可靠性的一种表达方式，其中的系数和指数就表达了高压直流输电系统在某种特定状态下概率；元件的U函数：元件是构成特定系统的最小元素，从可靠性角度讲，元件的状态是指在系统随时间变化的运行过程中，元件所表现出来的工作形态；假设元件j存在k个性能水平不同的状态，用状态集合gj＝{gj1,…,gjk}表示，在系统的生命周期[0,T]内，元件j在任意时刻t的性能值是一个随机变量，0≤t≤T，该性能值一定是集合gj中的某一个元素，用概率集合pj(t)＝{pj1(t),…,pjk(t)}表示元件j在任意时刻t处在各个状态的概率；概率表达式pji(t)＝Pr{Gi(t)＝gji}将元件j的状态集合和概率集合联系起来，即表达了元件j在各状态的状态性能概率分布，显然，元件j在任意时刻t一定处在状态集合gj中的某一个状态，其对应的概率和等于1；Σi=1kpji(t)=1---(1)]]>将元件j的状态性能概率分布进行数学上等效变换，表达成多项式形式：uj(z,t)=Σi=1kpji(t)zgi---(2)]]>式中，多项式的系数Pji对应元件j处在状态gi的概率，多项式指数gi对应元件性能值，z为U函数基本算子，式(2)称为元件j的u函数，根据式(1)和(2)可知，借助元件U函数可实现对元件概率‑性能联合分布函数的等效表达。