单个厂站稳定控制系统的可靠性分析

针对单个厂站,依据马尔柯夫过程理论,用状态空间法分析稳定控制系统的可靠性.在不同配置方案下,根据稳定控制系统的动作机理,以故障率和修复率为参数,建立稳定控制系统可靠性分析的模型,计算拒动率和误动率,进而得到系统有效概率作为系统可靠性指标.分析系统可靠性指标随配置方案不同呈现出的变化,定量地表明了各配置方案的可靠性差异,得出的量化的可靠性指标与实际不同配置方案的应用情况相符合.     

微机保护系统设计可靠性研究

分析了继电保护系统可靠性指标,从系统设计的观点出发,在分析影响保护可靠性的各种因素的基础上,对几种不同保护配置方案的误动与拒动概率作了计算,比较了各种保护配置的误动概率与拒动概率以及各种方案的可靠性,并利用变参数法对各种影响保护可靠性的因素作了分析比较。     

特高压直流输电控制系统结构配置分析

为了提高特高压直流输电系统可靠性,对特高压直流控制系统结构配置进行了分析。在常规直流输电控制系统的基础上提出3种特高压直流控制系统的结构配置方案,并在主机数、负载率、可靠性、信息交换量和系统复杂度方面进行了对比,得到双极/极控制与高低压12脉动阀组控制独立设置的直流控制系统优化配置方案。通过对控制系统进行分层设置及软件合理分布,降低了控制系统各部分之间的耦合,提高了系统可靠性。该优化配置方案在±800 kV特高压仿真系统控制样机上得到了验证,研究成果将运用于实际工程,以满足特高压直流系统高可靠性的要求。     

考虑电气故障和开关配置方案的海上风电场集电系统可靠性及灵敏度研究

为研究分析影响集电系统可靠性指标的因素,建立的可靠性模型中详细考虑了集电系统中全部电缆、开关、风机的故障,并提出了集电系统在开关传统配置和完全配置方案下的可靠性评估算法。通过实际算例分析比较了2种开关配置方案下的可靠性指标,重点对影响拓扑可靠性的电缆、开关以及风电机组的年故障次数和故障维修时间进行了灵敏度分析对比。结果表明:不同设备故障率对拓扑可靠性影响程度不同,电缆故障率对拓扑可靠性影响最大,其次是开关和风机的故障率。设备灵敏度也受开关配置方式的影响;在海上风场设备的可靠性参数变化范围内,开关完全配置方式下拓扑停运率明显低于传统开关配置。     

计及不同保护配置方案的继电保护系统可靠性

微机保护装置的硬件可靠性已得到了很大提高,不同保护原理及配置方式已成为影响可靠性的主要因素。目前尚缺乏相应的可靠性模型,为此提出了一种新的计及不同保护配置模式的保护系统可靠性评估模型。基于马尔可夫方法,考虑2种故障模式即误动和拒动状态,推导出可以评估不同保护配置方案的可靠性模型,可计算保护系统误动和拒动的概率,为完善电网风险分析及可靠性评估方法提供了可用数学方法。算例证明了所提出方法的正确性。     

电网安全稳定控制系统可靠性评估

对电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性进行评估是开展其可靠性设计的必要前提,对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。首先,综述了电网二次系统可靠性评估指标和可靠性评估方法的研究现状,将可靠性评估指标从时间和概率两个方面进行了归类,总结了四种可以研究稳控系统可靠性的分析方法。然后,分别采用马尔可夫状态空间法和蒙特卡罗方法对稳控系统典型工程应用案例进行可靠性计算评估,比较了两种方法在小型稳控系统可靠性分析中的适用性,推导出装置失效率和修复率与系统可用度的数学表达式。最后,通过对比分析前述两种可靠性分析方法的优缺点,提出综合应用各种可靠性分析方法进一步深化研究大型复杂结构稳控系统可靠性的建议。     

基于控制功效受损模式的大型稳控系统可靠性评估

大型稳控系统具有广域分布、控制层级多、装置构成组件多和功能实现复杂的特点,常用的误动率、拒动率和失效率等可靠性评估指标过于笼统,难以深入细致地反映稳控系统可靠性水平。基于稳控系统的构成,对局部异常的形态进行分类;从工程应用的视角,对稳控系统控制功效受损模式进行分类,并进一步定义基于控制功效受损模式的可靠性指标;通过建立预想局部异常集,分析局部异常导致的控制功效受损模式及其出现的概率,进行稳控系统可靠性评估。应用分析表明,所提出的可靠性指标含义清晰,计算方法简单,评估内容与范围灵活,可用于研究稳控系统的架构、厂站稳控装置配置、稳控装置的构成、运行模式和核心功能的运行逻辑与机制等因素对可靠性的影响,为提升稳控系统可靠性水平提供依据。     

分散控制系统可靠性影响因素分析及测试技术

说明了开展分散控制系统可靠性影响因素分析与测试技术研究的必要性,认为容错与冗余配置、网络配置与性能、抗干扰能力、接地条件及事件顺序记录功能等为分散控制系统可靠性的主要影响因素。分别对这些影响因素进行了分析,介绍了分散控制系统可靠性测试试验项目、方法,并给出了提高分散控制系统可靠性的建议。     

保护系统可靠性与保护动作可靠性

基于继电保护的工作特点,将其可靠性分为保护系统可靠性和保护动作可靠性两个方面。提出保护系统可靠性指标:保护拒动失效率和保护误动失效率;保护动作可靠性指标:保护拒动频率和保护误动频率。建立数字保护系统软/硬件失效率模型,求解保护系统可靠性指标;建立保护动作的状态空间模型,求解保护动作可靠性指标。该方法适用于各种保护的可靠性综合测评和定量管理,也是开展保护科学检修工作的基础。     

保护系统可靠性与保护动作可靠性

基于继电保护的工作特点,将其可靠性分为保护系统可靠性和保护动作可靠性两个方面.提出保护系统可靠性指标:保护拒动失效率和保护误动失效率;保护动作可靠性指标:保护拒动频率和保护误动频率.建立数字保护系统软/硬件失效率模型,求解保护系统可靠性指标;建立保护动作的状态空间模型,求解保护动作可靠性指标.该方法适用于各种保护的可靠性综合测评和定量管理,也是开展保护科学检修工作的基础.     

变电站直流系统可靠性研究

近年来,变电站的可靠性受到越来越多的关注。文章提出了不同接线方式下的变电站直流系统的可靠性模型;运用最小割集法对不同模型的变电站直流系统可靠性指标进行了计算;分析了不同开关配置方案对变电站直流系统可靠性的影响。研究结果表明,"二电二充"型直流系统与"一电一充"型直流系统相比,系统平均停电频率和可用率差异不大,而系统平均停电持续时间和系统缺供电量下降幅度则较大;同时直流断路器可以有效提高变电站直流系统的可靠性。     

基于分层马尔可夫的可修复稳定控制系统可靠性分析

目前稳定控制系统（简称稳控系统）的可靠性建模分析尚属空白。为健全和完善稳控系统的设计、架构和运维,建立稳控系统的可靠性分析模型十分必要。通过功能结构分析,稳控系统具备多串联系统冗余配置和多系统表决的结构特点。稳控系统结构复杂、装置数目多,因此马尔可夫建模方法状态空间数量较大,无法直接建模计算求解。结合稳控系统结构特点,通过分层马尔可夫的概率映射方法,大大降低了状态空间数量和计算量,实现了稳控系统可靠性的分析计算。根据稳控系统的可靠性建模计算方法,对某典型稳控系统建立了详细的状态模型,该模型考虑了稳控系统装置的自检、检修、隐形故障和冗余配置等因素。根据稳控系统的可靠性分析,设备检修安排不合理可能降低系统可靠性,突破了检修提高系统可靠性的认知。     

电池储能系统可靠性建模及其对配电系统可靠性的影响

储能系统的可靠性和运行策略对接入电力系统的可靠性有着重要影响,基于此背景,在分析并网储能系统物理结构的基础上,运用状态空间法建立电池储能系统的可靠性模型,并获得其等效可靠性参数。采用可靠性评估软件RAMSES,对电池储能系统在配电系统中的不同配置方案进行可靠性评估。对电池储能系统工作在充电和放电模式下接入配电系统的可靠性进行综合分析,结论表明储能系统对配电系统可靠性的影响与接入区域负载率、接入母线可靠性等因素有关。在最优配置下,储能系统能较大提高配电系统可靠性。     

ALSTOM 200 MW汽轮机保护系统可靠性及其优点

针对ALSTOM汽轮机采用分散控制系统作为汽轮机保护系统,从系统配置、结构及用模拟量代替开关量等方面对其可靠性及优点进行了分析,并且与采用PLC作为汽轮机保护控制系统进行了对比,阐述了ALSTOM汽轮机保护系统可靠性以及为提高保护系统可靠性所采取的方法。     

锅炉单列辅机配置对机组运行可靠性研究

针对200 MW及以上容量火电机组锅炉辅机双列配置方案、单列配置方案以及双列配置引风机,单列配置空预器、送风机、一次风机的混合配置方案进行机组运行可靠性分析,从主要辅助设备运行可靠性角度分析单列辅机配置的可行性,定量的分析了这三种辅机配置方案在不同机组负荷下运行可靠性指标,结果表明采用单列辅机配置与单双混合辅机配置均能有效提高机组运行可靠性且两者的可靠性指标基本相同。     

PLC冗余设计的风力发电机控制系统

针对风力发电机的控制系统在可靠性方面存在的问题,提出一种基于Vx Works实时操作系统的PLC硬件冗余的控制方案。文中阐述风力发电机控制系统的PLC硬件冗余结构和工作原理,并给出评价系统可靠性的指标及其计算方法。通过PLC硬件冗余的设计结构图,并结合逻辑框图分析法,提出一种提高风机控制系统可靠性的方案。搭建PLC硬件冗余系统进行可靠性试验,结果表明基于Vx Works实时操作系统的PLC硬件冗余的安全性和可靠性更高,可满足风力发电机的控制需求。     

提高特高压直流输电控制保护系统可靠性研究

为提高特高压直流输电控制保护系统的可靠性,从系统整体设计原则、直流控制分层、直流保护分区等方面提出了具体方案.着重说明了如何通过有效的对控制系统的分层及软件的合理分布降低相互之间的耦合,提高可靠性,以及如何通过对保护系统的分区来满足运行和维护的需求.最后说明了动模系统对于提高系统可靠性的必要性,并且通过在动模系统上的有效性验证说明了提出方案的正确性.     

660 MW超超临界机组单列辅机控制系统可靠性研究与工程应用

通过对辅机单列机组特性、控制需求进行的详细分析,提出了采用硬件系统可靠性优化设计、实时在线智能诊断优化设计、锅炉主保护系统可靠性优化设计、辅机大连锁保护设计、增加辅机热控测点的冗余配置、I/O测点优化分配、单辅机设备保护技术等一系列技术措施,提升控制系统整体可靠性的控制优化方案,该方案已成功应用于布连电厂2台660 MW超超临界机组,取得了明显的经济和社会效益。     

基于可靠性的微网容量最优配置

针对风/光/储独立供电微网,提出一种基于可靠性的最优容量配置方法。首先,考虑风速和光照强度的随机性,分别建立风力发电机、光伏阵列以及蓄电池的数学模型;在此基础上建立包含设备投资费用、运行维护费用、蓄电池重置费用以及系统可靠性和能量过剩率指标的优化配置模型,并确定约束条件;其次,采用改进粒子群优化算法对微网容量优化问题进行求解。在MATLAB环境下编程实现微源最优配置方案,结果表明优化后的微网不仅保证了系统供电可靠性,而且节省了经济成本。     

计及配电自动化系统的高弹性智能配电网扩展规划方法

为提升双碳目标下的配电侧能观能控水平,提出了协调二次配电自动化系统配置的高弹性智能配电网扩展规划方法。首先,分析了“二遥”及“三遥”等配电自动化终端的构成逻辑,以及改善系统可靠性水平的作用机理。然后,通过将配电自动化设备对于降低故障恢复时间的可靠性提升效果纳入规划模型的目标函数中,并考虑拓扑条件和系统安全稳定运行约束,形成了协调系统可靠性水平与建设经济性的协同规划方案。算例分析结果表明,与传统的不考虑二次系统配置的网络扩展规划方法相比,该协同决策能以较低的经济成本显著改善网络的可靠性指标,在一定程度上满足未来高比例新能源接入的用电可靠性需求。