基于改进动态故障树的电力系统广域保护通信系统 可靠性分析方法

针对广域保护系统对通信网络实时性和可靠性的高要求,提出了一种将动态故障树和蒙特卡洛算法相结合的广域保护通信系统可靠性分析方法。利用扩展的动态故障树建立了系统模型,并采用序贯蒙特卡洛方法对系统的可靠性进行分析计算。通过仿真对系统的可靠性和薄弱环节等进行分析。仿真结果表明,所提出的可靠性分析方法模型简单、适用性强,能够快速发现影响系统可靠性的因素,便于快速诊断和维护,提高了整个网络的可靠性。     

基于概率行为树的保护系统建模与可靠性定量评估

依据数字继电保护系统的功能和特点,提出一种保护系统的行为树模型及其可靠性定量评估方法。给出硬件部件、软件行为、顺序和选择关系的可靠度模型。对现有行为树模型进行概率扩展后完成对保护系统的建模,给出行为可靠度计算公式以进行保护系统可靠性定量评估。算例仿真计算结果表明,所提方法可正确评估保护系统可靠性,进行薄弱环节识别。     

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。     

基于故障树分析的电力变压器可靠性跟踪方法

电力变压器是电力系统中最重要的输变电设备之一,提高电力变压器的可靠性,对整个电网的安全可靠运行具有重要意义。提出了基于故障树分析的系统不可靠性跟踪和薄弱环节辨识方法。给出了应用故障树评估系统可靠性指标的最小割集法。提出了适用于故障树分析的系统不可靠性指标比例分摊准则和系统不可靠性指标跟踪算法。根据变压器结构、各部件功能和故障模式分析,建立了变压器故障树模型。对变压器进行了可靠性跟踪算例分析,确定了影响变压器可靠性的关键部件,辨识了变压器薄弱环节。     

不同过程层网络结构的保护系统可靠性分析

数字化变电站过程层存在多种形式的网络结构,研究不同网络结构下继电保护系统的可靠性对过程层网络结构的选择和工程应用具有重要意义。根据数字化变电站继电保护系统的构成特点,提出了一种保护系统可靠性分析方法。该方法将保护系统划分为采样子系统和跳闸子系统,分别建立其故障树模型。综合考虑设备故障和修复过程,利用故障树和蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真相结合的求解方法计算保护系统可靠性。最后应用所提出的分析方法,对不同网络结构下保护系统的可靠性进行了评估,通过对元件概率重要度分析,给出了影响保护系统可靠性的主要元件。     

空管供配电系统可靠性分析

本文分别采用故障树分析法和基于故障树的贝叶斯网络分析法对空管供配电系统进行可靠性分析和薄弱环节识别,计算得出空管供配电系统可靠性指标,同时给出一个或多个部件对空管供配电系统整体可靠性的影响值.分析对比了两种空管供配电系统可靠性分析方法的不同,并提出优化建议,识别薄弱环节,从而有针对性地增强系统的可靠性.     

主从控制孤岛运行微电网的短期可靠性评估EI北大核心CSCD

针对主从控制孤岛运行微电网短期可靠性的时变性和通信系统冗余的动态特性,提出一种基于时变动态故障树的短期可靠性评估方法。首先,定义时变动态故障树,给出动态子树和静态子树的求解过程。再以负荷点供电中断为顶事件,将顶事件划分为直接事件和间接事件,并进行概率计算。在此基础上,计算主从控制孤岛运行微电网的负荷点切负荷概率和系统停电期望值,给出可靠性评估流程。算例分析验证了所提方法的正确性及有效性,评估结果可为主从控制孤岛运行微电网的调度及运行提供一定的依据。     

基于动态故障树的变电站通信系统可靠性分析

通过分析并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)、高可用无缝环(high availability seamless ring,HSR)和快速生成树协议(rapid spanning tree protocol,RSTP)3种冗余协议的工作机制,提出一种定量评估变电站通信系统动态可靠性的分析方法,为设计基于IEC 61850的变电站通信系统的组网方式提供参考。依据系统的可修复和冗余特性分析研究系统可靠性,采用动态故障树方法建立3种网络的可靠性模型,利用模块化分析思想将动态故障树分为静态子树和动态子树,静态子树采用二元决策图(binary decision diagram,BDD)算法、动态子树采用Markov算法对模型进行计算分析。对3种可修网络系统的模型结构和可靠性指标的分析表明,在可修系统中,PRP网络在3种网络中具有最高的可靠性,但成本也最高。     

基于动态故障树和贝叶斯网络结合的配电系统可靠性建模及评估

针对传统故障树法在配电系统可靠性评估中存在的缺陷,提出动态故障树和贝叶斯网络相结合的算法。通过建立数学模型对台州某配电系统进行评估,确认算法的有效性。     

基于故障树的电气主接线可靠性及薄弱环节分析

针对电力系统规划、设备选型、故障诊断等问题进行研究,提出一种基于故障树和重要度分析的电气主接线可靠性评估新方法。运用故障树分析法将系统拓扑结构转换为元件逻辑关系,简单直观的反映出系统故障根本原因,选取可靠性基本特征量,结合元件的结构重要度、概率重要度、关键重要度对比分析找出系统薄弱环节,实现了电气主接线可靠性的定性和定量评估。通过桥式接线案例分析,计算出基本电气元件三种重要度并进行排序,探讨了元件合并对评估结果的影响,同时验证了该方法的合理性。     

大型水轮发电机内部故障保护的动模实验研究

与汽轮发电机组相比,大型水轮发电机定子每相绕组的分支数较多,并且各组中性点连接的分支数也可能不同,使得其内部故障保护的性能存在一些差异。文中基于一台模拟大型水轮发电机内部结构和电气特性的模型发电机,采用动态模拟实验对其内部故障保护进行了研究,这些保护包括:完全纵差保护、不完全纵差保护、裂相横差保护和单元件横差保护。在发电机处于不同运行工况下,根据各种保护的动作情况、灵敏度和可靠性的分析和对比结果,对于水轮发电机的内部故障保护性能、主保护方案和保护应用方面均得出了一些有益的结论。     

变频电机动态性能试验的负载系统研究

针对传统变频电机试验系统只能在固定转速下进行负载试验,研究了一种用于变频电机试验的多转矩类型负载系统。变频电机动态性能试验负载系统是根据感应电机的特性,建立数学模型,通过计算,快速调节感应电机的供电电压和频率,从而模拟出多种类型的动态负载。研究了变频电机动态性能试验负载系统的工作原理、模拟方法,并进行仿真分析,表明其可满足不同负载类型下的变频电机动态性能试验要求。     

求解概率动态调度问题的Benders分解算法

概率动态调度能够协调系统运行的经济性与可靠性,相较于传统确定性方法具有先进性.然而,模型规模庞大、求解困难是该类方法所面临的主要问题.提出了一种基于Bentlers分解的新算法对概率动态调度的大型线性规划问题进行求解.该算法针对各种运行状态之间的耦合关系,依据分解协调的思想,采用Benders分解技术将原问题分解,形成...     

微网系统的动态经济调度

针对微网运行中各种不确定性因素的影响,提出了基于机会约束规划的微网系统动态经济调度模型。模型中设置了反映微网系统可靠性的概率约束条件,表现为旋转备用容量以给定的置信水平满足系统要求;目标函数也在不低于某一置信水平的前提下使得微网系统的实际运行成本最小。为了求解模型,对可再生能源输出功率波动、负荷预测误差以及机组故障停运等不确定性因素进行模拟,并给出结合蒙特卡罗模拟的遗传算法。算例分析了微网运行的经济性与可靠性之间的平衡关系,并讨论了微网系统中各种不确性因素对于调度结果的影响,从而验证了所提模型和算法的有效性。     

基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素,而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响,可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E,采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真,结果表明,停电规模 — 频次基本符合幂率分布且存在临界点,当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大,临界点的提出对预防大停电有参考价值。     

国家电网仿真中心动模实验室建设及继电保护试验研究

作为电力系统模拟研究领域成熟和重要的技术手段,物理动模试验具有实证性强、技术成熟、仿真结果准确可靠等技术特点,在系统运行特性研究、事故分析、继电保护装置、发电机励磁调节器、系统安全稳定控制装置等的试验研究方面发挥了重要作用。动模实验室作为国家电网仿真中心的重要组成部分之一,将在设备的规模、模拟元件的参数、模拟元件多样性、控制水平、组模水平等方面实现大规模改进。该文对国家电网仿真中心电力系统动模实验室的建设内容和承担的主要试验工作进行详细描述。并详细阐述我国对电力系统继电保护装置动模试验的要求。介绍继电保护装置动模试验模型及继电保护装置的检测方法和项目,并对已进行过的继电保护装置动模试验情况进行总结。     

大型多分支绕组水轮发电机动态模拟研究

大型多分支绕组水轮发电机内部结构的复杂性,增大了对其自身和保护等问题的研究难度,动态模拟系统可以保持原型系统的物理本质,因此采用动态模拟试验可以对大型多分支绕组发电机进行有效的研究。文章介绍了以一台具有多分支绕组结构的凸极水轮发电机为主构成的动态模拟试验系统,并且模型发电机的内、外电气特性与原型机基本一致。采用该模型系统对发电机单元件横差不平衡电流、内部故障主保护的性能以及注入式定子接地保护进行了研究和测试,其结果可为故障分析、保护原理、保护配置、定值整定和保护性能测试等问题的研究提供依据,并可对数字模拟试验和原型试验的结果起到验证和补充作用。     

基于多层次启发式动态规划算法的电力系统动态等值

针对电力系统运行工况变化后动态等值系统响应精度不够的问题,提出一种基于多层次启发式动态规划(Global representation heuristic dynamic programming,GrHDP)算法的动态等值方法。该方法在基于同调等值得到的模型的基础上,在等值边界上加入基于GrHDP算法的动态补偿环节,实时补偿同调等值系统与原系统间动态特性的差额,从而实现精确跟踪原系统的动态特性。以10机39节点系统为例进行仿真研究,结果表明:在不同运行工况、故障方式和故障地点下,基于所提算法的动态等值系统相比传统的同调等值能更精确地跟踪原系统的动态特性。     

引入交叉熵与动态故障集的含风电大电网可靠性评估

风电等新能源大规模并网对电力系统可靠性产生了重要影响。电力系统的不断发展、电气联系的逐渐加强,以及新能源的随机波动特性,使得基于蒙特卡洛模拟(MCS)的可靠性评估方法在高可靠性系统中的计算效率大大下降。提出一种基于链表动态故障集并将之与交叉熵(CE)结合使用的新算法,一方面通过CE优化构建系统元件的最优概率分布,减小方差变化,加快指标收敛;另一方面,以基于链表的动态故障集多级索引取代状态空间中重复状态调用最优潮流的过程,以此提高系统状态评估效率。对IEEE RTS-79发输电改进系统进行可靠性评估,并与原始MCS和CE对比,结果表明,新算法合理、有效;通过变更负荷峰值改变系统可靠充裕度,对比了不同可靠性水平系统下3种方法的计算效率。     

福建电网区域稳控系统数字动模实验

针对福建电网500kV区域稳控系统,提出一种采用数字闭环动模实验实现全面、系统测试的方法。该方法利用实时数字仿真(RTDS)平台实现电网潮流和故障线路模拟量的输出,设计了光电隔离装置实现多条线路潮流量与稳控装置的接口,同时将线路保护装置与稳控装置构成一套完整的闭环动模实验系统。通过闭环动模实验验证了区域稳控系统的可靠性、有效性,为电网稳定运行提供了保障。