特高压直流输电系统的简化可靠性模型及其应用

可靠性是直流输电系统的重要性能参数,它主要取决于系统的电路拓扑结构和直流输电设备的可靠性。为提高特高压直流输电系统的可靠性,开展如下研究工作:通过状态合并方法,将特高压直流输电系统的运行状态简化为"运行(包括部分运行)"和"双极停运"两种状态,以简化系统的可靠性模型;基于Monte Carlo方法对特高压直流输电系统的可靠性进行定量评估;基于灵敏度分析方法,找出影响特高压直流输电系统可靠度的主要因素;基于各直流输电子系统可靠性指标提高单位百分点需要付出不同经济代价的假设,定量分配各直流输电子系统的可靠性指标,从而使整个直流输电系统因可靠性提高而付出的额外经济代价最小。经过分析可知,简化系统可靠性模型的计算误差是可接受的,满足工程应用需求。     

并联换流器特高压直流输电系统可靠性研究

特高压直流输电工程输送容量大、送电距离远,其安全、可靠运行具有重要的现实意义。该文建立了并联换流器特高压直流输电系统的"故障树"模型,可以有效计算特高压直流输电系统的强迫能量不可用率和单、双极停运次数等可靠性指标;然后,提出了一种新的反映设备影响系统可靠性的灵敏度指标,可以有效发现钳制系统可靠运行的薄弱环节。最后,基于国家电网公司近10年的直流工程可靠性运行统计数据,对3种并联换流器特高压直流输电系统主接线方案,进行了可靠性指标计算和对比分析,并完成了设备影响系统可靠性指标的灵敏度分析,确定了影响系统强迫能量不可用率和单、双极停运次数的关键环节。结果表明,本研究能够确定可靠性高的并联换流器特高压直流输电系统拓扑结构,可以为提高特高压直流工程的可靠性提供重要的参考信息。     

特高压交直流输电系统可靠性分析

根据1 000 kV/800 kV交/直流输电系统结构建立基于确定性指标的输电系统串并联可靠性模型,提出评估方法,以相关的元器件和子系统实际运行可靠性指标评估两种输电系统可靠性,比较分析两种输电系统可靠性的特点,讨论两种输电系统强迫停运对电网运行稳定性的影响以及保持电网运行稳定措施的经济性。分析结果表明:1 000 kV大容量远距离交流输电系统的可靠性明显高于800 kV直流输电系统;1 000 kV双回路交流输电系统,800 kV直流输电系统按实际可利用功率运行,"单极闭锁联动调制"稳定控制可显著提高电力系统稳定性。     

国家电网公司直流输电系统可靠性统计与分析

直流输电系统的可靠性水平已成为影响整个电力系统可靠性的重要因素。文章从强迫停运次数、强迫能量不可用率、计划能量不可用率、能量利用率这4个方面,分析了2003年以来国家电网公司直流输电系统的可靠性。直流输电系统的各个可靠性指标相互影响,建立科学合理的可靠性评价体系,可实现电网资产效益最大化。对比国内外直流输电系统的可靠性指标,分析得出国家电网公司直流输电系统可靠性水平位居世界前列。     

国内外直流输电系统可靠性指标对比分析

直流输电系统的可靠性对电网的运行可靠性起着越来越重要的影响。文中综合考虑直流输电系统可靠性数据的来源、可靠性指标的选取、直流输电系统的选取3方面因素,提出了直流输电系统可靠性指标的对比分析原则。基于该原则,对2009—2010年国内外直流输电系统主要可靠性指标进行了对比分析;指出了导致可靠性指标差异的原因;提出了进一步改善可靠性指标的措施和建议。对比分析结果为提升直流输电系统的运维工作水平提供了一定的参考信息和决策依据。     

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。     

2003-2005年国家电网公司直流输电系统运行情况总结

分析了国家电网公司所属直流输电系统2003年以来的运行可靠性指标,包括相关直流输电系统的能量可用率、能量利用率、强迫和计划停运次数、时间等,以及强迫停运的原因和处理情况,说明了国家电网公司直流输电系统在夏季高峰负荷期间持续满负荷运行的重要性,阐明了进一步提高直流输电系统运行可靠性的意义.     

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.     

2005年全国直流输电系统运行可靠性分析

文章给出了2005年全国在运高压直流输电系统的运行可靠性指标、各换流站的可靠性指标,对影响直流输电系统可靠性指标的原因进行了简要分析,并就推进直流可靠性管理工作的开展、发挥直流可靠性指标的分析应用给出了建议。     

FD法和故障树法在高压直流输电系统可靠性评估中的比较分析

详细比较了高压直流输电系统可靠性评估中常用的频率和持续时间（FD）法和故障树法,分别给出了各自的优缺点。在子系统划分的基础上分别建立各子系统的状态空间图和故障树图,并加以层层组合,得到整个直流输电系统的状态空间模型和故障树模型。分别采用FD法和故障树法对一单12脉接线高压直流输电系统进行了算例对比分析,计算的可靠性指标包括双极运行、单极停运、双极停运对应的概率、频率、平均持续时间等。     

2004年度全国直流输电系统运行可靠性分析

提供了2004年全国5个在运高压直流输电系统的运行可靠性指标,并分别进行了简要分析,为直流输电系统进一步提高运行管理水平提供了信息和依据.     

直流输电系统强迫停运探讨

直流输电系统中设置了大量的保护、监视功能,但在确保设备安全的同时,也带来了容易误动的隐患.以天广直流输电系统为例,首先介绍了直流输电系统的强迫停运及可能引起强迫停运的保护监视功能,接着讨论了多年来运行中发生的强迫停运故障原因及故障时对设备的影响,最后综合考虑设备的安全和电网的稳定,对直流输电系统的保护、监视功能提出了改进建议.     

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.     

2007年全国220kV及以上电压等级输变电设施可靠性分析

对2007年全国220kV及以上电压等级13类输变电设施,特别是对影响变压器、断路器、架空线路3类主要输变电设施可靠性的计划停运、非计划停运的主要因素进行了分析比较。通过对近几年可靠性指标的分析比较,提出了影响可靠性因素的变化趋势,为未来几年提高输变电设施可靠性提供了有益的依据。     

2007年全国直流输电系统运行可靠性分析（下）

2.2龙政直流输电系统2.2.1可靠性指标完成情况龙政直流输电系统作为三峡电力外送的主通道,西起湖北宜昌龙泉换流站,东到江苏常州政平换流站,全长860 km,输送容量为3 000 MW。2003年双极正式投运后,为缓解华东地区用电紧张起到了一定的作用。该直流系统运行4年多,情况良好,能量可用率一直保持在较高水平。2007年系统共输送电量约154．38亿kW·h,能量可用率为97．06％,能量利用率为58．74％,系统单极强迫停运1次。同2006年相比,输送电量减少了12．81亿kW·h,     

葛南同杆并架直流工程可靠性研究

目前国内尚无同杆并架双回直流的工程,为了研究同杆并架双回直流对单回直流可靠性的影响程度,利用马尔可夫原理理论分析了同杆并架直流输电系统的可靠性,通过系统各状态之间的转移关系进行了理论计算,并利用riskspectrum软件通过建模来计算3种重要的可靠性指标。结果表明,两回直流采用同杆并架的型式对单回直流输电的可靠性指标的影响很小,故采用同杆并架输送两回直流既可提高输送容量,又不影响单回直流输电系统的可靠性。     

高压直流输电线路故障清除及恢复策略研究综述

高压直流输电线路故障后的快速清除和恢复对整个系统的稳定、可靠运行至关重要。文中分析总结了现有基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)系统和基于电压源型换流器的高压直流(VSC-HVDC)系统中直流线路故障清除及恢复策略。指出现有策略中存在盲目恢复的不足,会对整个系统造成更大的冲击或者不必要的停运。提出了一种可能的解决方案:在不同直流输电系统中展开直流输电线路故障自适应恢复研究,实现直流输电系统的安全、快速恢复,完善直流线路故障综合处理方案。     

高压直流三极输电系统的建模与仿真

高压直流三极输电作为一种新的输电方式可以有效提高交流输出线路的容量。文中首先介绍了高压直流三极输电的工作原理,设计了功率平衡控制器使功率保持恒定。基于PSCAD/EMTDC软件平台,建立了高压直流三极输电系统仿真模型,针对系统的稳态运行特性进行了分析,详细阐述了由暂态故障引起的单个换流站紧急停运以及直流线路发生瞬时性和永久性接地故障时的控制保护策略,当发生故障时,将系统切换为双极直流输电,可以保证系统继续稳定运行。仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性,表明高压直流三极输电是一种适用于交流线路增容改造的可行方案。     

直流输电可靠性管理统计评估系统设计

为提高我国直流输电可靠性管理水平,开发了直流输电可靠性管理统计评估系统。该系统已经在全国得到推广应用,系统以直流输电可靠性规程和现场实际需求等作为设计依据,并在此基础上采用最新的软件开发架构和技术进行了系统的开发。对直流输电可靠性规程相关概念作了明确剖析,包括事件状态分类、能量可用率、双极停运、综合检修、计划停运超时等。并从技术特点、体系结构和功能特点等方面介绍了系统。系统的体系结构分为整体运行架构、功能模块结构和数据库结构,在对三种结构分析基础上阐述了j2ee架构下采用组件化开发模式进行系统软件设计的思想。最后,针对直流输电可靠性管理工作的意义及发展提出了一些见解。