基于二分法的高压直流输电系统可靠性最优分解

直流输电系统可靠性最优分解有助于规划、设计人员优化选择元件的可靠性,以满足系统可靠性的要求,是直流输电工程设备招标、规划和设计等的重要辅助决策手段。论文给出直流输电系统可靠性最优分解的非线性规划模型,基于系统可靠性随元件可靠性参数单调递增的变化规律,提出高压直流输电系统可靠性最优分解的二分法求解算法。该方法把给定系统可靠性指标作为约束条件,应用二分法逐渐收敛到最优分解目标值,进而求出满足条件的元件可靠性参数值。用一单12脉接线高压直流输电系统进行了算例分析,在给定系统强迫能量不可用率、单极强迫停运率等指标下,算法均能快速地收敛得到最优分解结果。     

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。     

备用输电元件对发输电系统可靠性的影响

提出了一种考虑备用输电元件对发输电系统可靠性影响的评估方法。该方法对备用元件分2种情况进行分析：对于备用元件的投入或退出不改变系统网架结构的情况,计及备用元件投切时间,提出了一种7状态元件可靠性模型;对于备用元件的投入或退出改变系统网架结构的情况,采用补偿法模拟不同网络元件的开断或投入对系统网架的影响。文中采用序贯蒙特...     

交直流系统可靠性评估

直流系统传输容量大、元件多、故障率高,对电力系统的可靠性影响较大.随着实际系统中直流输电工程的陆续投运,迫切需要研究如何定量考虑直流系统对系统可靠性的影响.文章根据双极直流系统的结构和特点,采用故障树分析法,将直流故障结果分为单极停运、双极停运和容量降低;然后应用频率和持续时间法计算得出直流系统的多状态模型嵌入发输电系统可靠性评估软件中;并在系统状态分析中考虑了直流控制措施的影响.建立了交直流混合系统可靠性评估的模型、算法及指标体系,并开发了相应软件.对南方电网2005年规划方案的500kV交直流系统的评估结果验证了所提出的算法和软件的可行性和有效性.     

计及元件重要度的电力系统可靠性分析

计及元件重要度的发输电系统可靠性可以深刻地反映可靠性与系统元件的相关信息,利用这些信息可以发现钳制系统可靠性的薄弱部分,从而为系统规划和运行提供重要的指导意见。本文推导了基于失效度、故障率的元件重要度和系统失电量指标,这些指标可反映出元件的退出运行会对系统可靠性的影响。并以RBTS6节点测试系统为例,说明分别基于失效度和故障率的元件重要度对系统可靠性产生不同的影响,计算表明利用元件重要度可辩识系统的薄弱部分。     

HVDC输电系统可靠性跟踪方法

由于高压直流输电(HVDC)系统结构复杂、元件众多,各元件对系统不可靠性的影响各不相同,如能找到一种不可靠性分摊方法,给出各元件对系统不可靠性的贡献大小,以确定直流输电系统的薄弱环节,将为运行和规划人员提供一种新的可靠性分析方法。针对该问题,提出基于比例分摊思想的系统不可靠性跟踪准则,结合可靠性计算中的子系统划分,又提出了直流输电系统可靠性跟踪的2次分摊方法。在子系统可靠性跟踪中,应用比例分摊准则得到各子系统内部元件对子系统可靠性指标的分摊;在整个直流系统可靠性跟踪中,基于该准则得到各子系统可靠性指标对直流系统各可靠性指标的分摊;最后合并2次分摊结果即可得到各元件对系统可靠性指标的分摊。采用某工程算例进行测试分析,结果证实该文提出的可靠性跟踪方法能够将HVDC输电系统可靠性指标公平合理地分摊到各元件或子系统,并有效地辨识了系统的薄弱环节。     

计及备用元件的柔性直流输电系统可靠性评估方法

为准确实现对柔性直流输电系统的可靠性评估,首先介绍了柔性直流输电系统的结构并对其进行了子系统的划分,然后基于状态空间法与k/n(G)模型依次给出了柔性直流输电系统元件、子系统和系统的可靠性模型及指标算法,所建模型能够充分反映冷备用和热备用元件对系统可靠性所带来的影响,最后通过在Matlab中编写程序实现了对所建模型和算法的仿真。算例结果表明:元件的冷备用能够显著提高系统的能量可用率,而元件的热备用能够显著降低系统的故障率。     

基于马尔可夫状态空间图法的换流变系统可靠性评估

换流变压器可靠性对整个高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电系统可靠性的影响非常大,因而有必要加强对换流变系统的可靠性评估.提出了单12脉波接线的换流变系统状态间转移率(故障率、修复率和安装率)的确定方法,采用等值元件组模型建立了不计和计及备用换流变时的换流变子系统的马尔可夫状...     

基于子系统划分的直流输电系统可靠性模型

提出了一种基于子系统划分的直流输电系统可靠性分析方法,运用故障树分析法(FTA)和时间频率法(FD)建立起直流输电系统可靠性评估模型.提出基于有效的直流可靠性基础数据统计的直流停运模型,方法普适性较高,可更好服务于可靠性数据的统计和共享.模型建立的故障树下行至主要元件层面且解决统计中存在重叠和缺漏因素,更加适用于工程应用.模型和方法可计及各子系统和主要元件对停运的影响,可以借此探索提高可靠性的措施,为寻求设备和子系统经济技术最优配置方案提供有效基础参数,并为解决"维数灾"提供组合模型.     

高压直流输电系统最优设备选型模型和算法

对高压直流输电工程进行规划、设计时,优化选择设备的型号以取得最大的经济和可靠性效益已成为日渐重要的问题。基于成本效益分析原理,综合计及直流输电系统的可靠性和经济性,给出了高压直流输电系统设备最优选型模型及算法。分析了设备的投资费用、运行维护费用和系统停电损失费用等的计算模型,并在此基础上建立了高压直流输电系统设备最优选型的数学模型,该模型属于离散非线性优化模型,基于遗传算法给出了模型的求解算法。采用整数编码、自适应交叉率和变异率对遗传算法进行改进,并结合直流输电工程实际提出子系统可靠性保留技术,改善了算法收敛性和计算速度。对一单12脉接线高压直流输电系统进行了设备最优选型的算例分析。结果表明,该模型和算法可行,对高压直流输电系统的规划、设计中设备选型有重要的指导作用。     

An improved reliability model for redundant protectivesystems-Markov models

A number of reliability models of power system components including protective-system failures have been proposed. These models have concentrated on modeling a single protective device. When this protections fails, it is usually assumed that backup protection will isolate the faulted component with 100% reliability. In reality, power system components, have redundant protection schemes with two or more protective devices operating in parallel. Existing reliability models have not dealt with redundant protective systems adequately. This paper presents an improved reliability model capable of modeling these systems. The proposed Markov model and the equations for a number of important performance indices are derived and illustrated in this paper using the data for a typical transmission system     

Requirements for composite system reliability evaluation models

The requirements of composite generation and transmission system reliability evaluation methods for use in power system planning are described. The focus of this report, which is based on inputs obtained for utility system planners, is on the philosophy and purpose of composite system reliability evaluation rather than on the modeling details     

基于多机组并联的10 kV电网有源滤波器扩容方法

随着新能源发电、电力传动为代表的电力电子装置的大规模应用,供电网络中存在有大量谐波分量及无功冲击,有源滤波器(APF)正是在上述背景下提出的。然而,受限于电力电子器件单体容量限制,单机APF无法满足10 kV输电网络大容量补偿需求。为此,提出一种基于多机并联技术的10 kV电网有源滤波器扩容方法,考虑到10 kV电网负载侧特有的中压、大电流特性,采取变流器并联技术实现APF装置容量提升。建模可知,并联APF电路模型中存在低频环流通路,从而影响并联APF控制系统电流内环运行特性,为此采取零序电压修正方式实现并联APF环流限制。最后,10 kV/1 MW工程样机对APF并联补偿技术进行可行性验证,装置投入后10 kV网侧电流总畸变率由23.4%降低为3.1%,且谐波分量均集中在两倍开关频率及其倍频段。     

构建新型电力系统背景下输电网架加强投资决策模型

为实现“碳达峰”和“碳中和”目标,构建以新能源为主体的新型电力系统是我国能源电力领域未来一个阶段面临的重要工作和任务,单纯依靠传统的投资建设接入系统的方式不能有效解决大规模新能源发电并网给电力系统带来的问题。提出了一种含有柔性输电装置的输电网架长期投资决策模型,通过在现有输电网加装柔性输电装置,既可满足新能源发电并网的需求,又能够有效提高投资效率,极大提高了输电投资决策的灵活性。算例研究表明,在一个改进的IEEE-24节点测试系统中,通过分别考虑线路扩展和加装PS、SC设备的不同组合,形成了不同的输电网架加强投资方案。所提方法能够为决策提供良好的输电网架加强方案,在投资成本和缓解拥堵所节省的费用之间取得平衡。     

航空航天电源专辑主编述评

和地面应用环境相比较，航空航天电源具有空间环境复杂、可靠性要求高、长寿命和高功率密度、可维修性难度大等特点。另外，随着人类向星辰大海进军的步伐不断加快，需要在光伏电源系统技术的基础上，探索无光照条件下的燃料电池、核电源等新型能源系统技术或多种能源组合供电技术、无线能量传输技术和大功率电推进等技术，逐步形成了具有航空、航天特色的新材料、新器件、高可靠封装、高效功率变换、智能配电和并网等技术体系和架构。近年来，适应空间环境的新材料、宽禁带半导体功率器件,三维立体封装与互连技术、智能控制与故障诊断技术、分布式能源系统技术、新型发电与储能等技术成为当前的研究热点，并受到了学术及业界的关注。《电源学报》特别推出《航空航天电源》专辑，以期推进航空航天电源相关技术的难点和热点问题探讨。     

改进光伏模型及其在微网可靠性评估中的应用

新能源发电系统的准确建模是分析新能源并网稳定性、安全性与可靠性等方面影响的关键因素。针对光伏发电系统可靠性影响分析,本文在详细分析现有光伏发电系统可靠性模型优缺点与适用范围的基础上,提出了一种综合考虑容量、温度及辐照度等运行条件约束的改进模型。为分析其对微电网可靠性评估的影响,设计了基于时序蒙特卡罗状态抽样法的可靠性评估流程,并对含光伏发电系统的微网进行了可靠性评估验证。理论分析与评估结果表明,改进模型使得评估结果更为严格,且实际输出功率方差较之现有模型有所减小,能在一定程度上加快蒙特卡罗法评估的收敛速度。     

风电场及储能装置对发输电系统可靠性的影响

随着风电渗透率的逐步增大,针对风电功率的随机性和间隙性,建立了考虑风速时序性和自相关性的自回归–滑动平均风速预测模型,并结合储能装置在电力系统中的应用情况,采用序贯蒙特卡罗仿真方法,分析评估了风电场、储能装置及燃气轮机备用容量对发输电系统可靠性的影响。将风机和储能装置接入IEEE-RTS79系统进行仿真,综合考虑常规机组的强迫停运率、输电元件的故障率、输电网络线路过负荷等因素,仿真结果表明采用该模型和方法能够量化各种因素对发输电组合系统可靠性的影响。     

基于RTLAB的柔直阀控系统全接入测试方法研究

随着柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current, VSC-HVDC)技术的应用与发展,对柔直阀控系统的可靠性测试要求不断提高,现有测试系统无法同时满足阀控系统全规模接入、全功能测试、精准建模的需求。针对已有测试系统的不足,基于RTLAB平台进行精准建模,并设计高性能、灵活配置的接口装置,搭建了阀控全接入测试系统,提出了阀控系统关键测试项目及测试方法。该测试系统及测试方法已应用于张北柔性直流输电工程北京换流站阀控系统的出厂测试中,通过测试的阀控系统在工程现场运行稳定可靠。     

Power flow control and power flow studies for systems with FACTSdevices

In this paper, the modeling of flexible AC transmission system (FACTS) devices for power flow studies and the role of that modeling in the study of FACTS devices for power flow control are discussed. FACTS devices are solid-state power converters that have the capability of control of various electrical parameters in transmission circuits. A number of power flow study programs were developed in order to model various types of FACTS devices. Three main generic types of FACTS devices are suggested and the integration of those devices into power flow studies, studies relating to wheeling and interchange power flow control are illustrated     

YTF（S）—500远方跳闸信号传输装置技术特点分析

ＹＴＦ（Ｓ）－５００型远方跳闸信号传输装置是在吸收西门子公司ＳＷＴ－５００Ｆ６远方保护信号音频传输装置及ＥＳＢ５００电力线复用载波机先进技术基础上，研制而成的新一代的远方跳闸装置。该装置与目前国内的远方跳闸信号传输装置不同，它能够同时传输两个相互独立系统的远方跳闸信号。该系统与复用保护系统的专用方式相比具有更高的安全性和可靠性。它采用了西门子公司专利技术：键控移频Ｆ６调制技术以及脉冲噪声抑制技术。使该装置的安全性和可靠性得到了极大保证。