高壓直流輸電可靠性評(píng)估綜述

1、高壓直流輸電可靠性評(píng)估綜述摘要：隨著高壓直流輸電技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)際工程的日益增多，以及交直流聯(lián)合電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性已成為影響整個(gè)電力系統(tǒng)可靠性的重要因素，因此，迫切需要評(píng)估高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性以及分析各種影響因素。本文主要介紹了目前主流的高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性評(píng)估方法。通過(guò)介紹每種方法原理，對(duì)比每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出對(duì)未來(lái)高壓直流輸電可靠性評(píng)估方法的認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：高壓直流輸電，F(xiàn)D方法，故障樹法，GO法，混合法1 引言電力系統(tǒng)的根本任務(wù)是為用戶提供優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)安全可靠的電能。直流輸電具有送電距離遠(yuǎn)、送電容量大、控制靈活等特點(diǎn)，在我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展中將占有非常重要的位置。隨

2、著高壓直流技術(shù)的發(fā)展和工程實(shí)例的增多，高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性已成為影響整個(gè)電力系統(tǒng)可靠性發(fā)展的重要因素。由于高壓直流輸電技術(shù)主要運(yùn)用于遠(yuǎn)距離大功率輸電、大區(qū)聯(lián)網(wǎng)和系統(tǒng)間非同步聯(lián)絡(luò)以及地下或海底電纜輸電等特殊場(chǎng)合，這就對(duì)高壓直流系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求，而其可靠性的改善也將給整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)巨大的效益。因此，評(píng)估高壓直流輸電系統(tǒng)的可靠性以及分析各種影響因素，并提出相應(yīng)的對(duì)策，是一項(xiàng)十分重要的工作 吳韜.高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性最優(yōu)分解模型和算法及最優(yōu)備用分析M.重慶：重慶大學(xué)，2004.。我國(guó)對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性的研究開始于80年代初，研究工作針對(duì)葛洲壩可靠性指標(biāo)、

3、計(jì)算參數(shù)以及可靠性綜合分析和決策等開展了較系統(tǒng)的理論研究。雖然我國(guó)在這方面的研究起步較晚，但經(jīng)過(guò)科研人員的努力，已取得豐碩的成果。目前高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中使用到的主要方法有故障樹法（FTA法）、頻率持續(xù)時(shí)間法（FD法）、故障樹法和頻率持續(xù)時(shí)間法相混合的方法等。2 高壓直流輸電系統(tǒng)簡(jiǎn)介2.1 高壓直流輸電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)在高壓直流輸電系統(tǒng)中，為了完成將交流電變換為直流電或者將直流電變換為交流電的轉(zhuǎn)換，并達(dá)到電力系統(tǒng)對(duì)安全穩(wěn)定及電能質(zhì)量的要求，換流站中應(yīng)包括的主要設(shè)備或設(shè)施有：換流閥、換流變壓器、平波電抗器、交流開關(guān)設(shè)備、交流濾波器及無(wú)功補(bǔ)償裝置、直流開關(guān)設(shè)備、直流濾波器、控制與保護(hù)裝置以及

4、遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)等。圖1給出了高壓直流換流站典型的結(jié)構(gòu)圖1。圖1 換流站典型構(gòu)成圖2.2 高壓直流輸電系統(tǒng)接線與運(yùn)行方式文獻(xiàn)1介紹，國(guó)內(nèi)外高壓直流輸電系統(tǒng)一般采用雙極雙橋12脈波的接線方式。雙極接線采用兩根直流導(dǎo)線，一正一負(fù)，如一極故障，另一極可通過(guò)大地運(yùn)行，承擔(dān)一半的額定負(fù)荷。換流器接線采用雙換流橋在直流側(cè)相串而在交流側(cè)相并，構(gòu)成12脈動(dòng)換流閥的接線方式。由于每極采用12脈動(dòng)換流閥組個(gè)數(shù)有所不同，雙極雙橋12脈動(dòng)換流閥的典型接線方式可分為單12脈接線和雙12脈接線。直流輸電換流站由基本換流單元組成，基本換流單元有6脈動(dòng)換流單元和12脈動(dòng)換流單元，而現(xiàn)代高壓直流輸電工程均采用12脈動(dòng)換流單元。高壓

5、直流輸電系統(tǒng)可供選擇的換流站接線方式有以下三種：1）單12脈接線，每極一組12脈動(dòng)換流器；2）雙12脈串聯(lián)接線，每極兩組12脈動(dòng)換流器串聯(lián)；3）雙12脈并聯(lián)接線，每極兩組12脈動(dòng)換流器并聯(lián)。 單12脈接線每極一組12脈動(dòng)換流器接線結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，換流站設(shè)備數(shù)量最少、造價(jià)低、損耗小，是理想的接線方式。但其單臺(tái)設(shè)備的容量大，制造難度大，運(yùn)輸也困難。單12脈接線每極僅有一個(gè)12脈動(dòng)換流閥組，且由于單12脈直流換流站系統(tǒng)不允許出現(xiàn)單極6脈波的運(yùn)行方式，所以任一單橋換流器故障均可導(dǎo)致單極停運(yùn)。雙極雙橋單12脈直流輸電系統(tǒng)可包括以下3種運(yùn)行方式：1）雙極，輸電功率為100容量；2）單極，輸電功率為50容量；3

6、）0極，輸電功率為0容量。 雙12脈串聯(lián)接線每極兩組12脈動(dòng)換流器串聯(lián)接線方式，換流器和換流變壓器的數(shù)量將增加一倍，但其單臺(tái)容量將降低一半，有利于設(shè)備的制造和運(yùn)輸。由于12脈動(dòng)換流器作為基本換流單元可以獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)于這種接線方式，還可按12脈動(dòng)閥組分期進(jìn)行建設(shè)，即按單極低壓1/4容量雙極低壓2/4容量雙極不對(duì)稱高低壓3/4容量雙極高壓4/4容量建設(shè)。由于雙12脈接線每極有兩組12脈動(dòng)換流閥組，通過(guò)換流器兩端多個(gè)開關(guān)的切換，可以在每極任一12脈動(dòng)換流閥組故障的情況下，只停運(yùn)一組12脈動(dòng)閥組（占額定容量的1/4）。這對(duì)兩端的交流系統(tǒng)的沖擊和影響也較小。由于設(shè)備數(shù)量增多，換流站造價(jià)也將增加。對(duì)于這種

7、接線方式，可包括以下6種運(yùn)行方式：1）雙極，兩極完全運(yùn)行，輸電功率為 100容量2）雙極，一極完全運(yùn)行，一極部分運(yùn)行，輸電功率為75容量3）雙極，兩極都部分運(yùn)行，輸電功率為50容量4）單極，一極停運(yùn)，一極完全運(yùn)行，以大地為回路或以另一級(jí)直流輸電線作為回路，輸電功率為50容量5）單極，一極停運(yùn)，一極部分運(yùn)行，以大地為回路或以另一級(jí)直流輸電線作為回路，輸電功率為25容量6）0極，兩極停運(yùn)，輸電功率為0容量 雙12脈并聯(lián)接線每極兩組12脈動(dòng)換流器并聯(lián)接線方式，換流器和換流變壓器的數(shù)量以及單臺(tái)設(shè)備容量與串聯(lián)方式相同。其特點(diǎn)是設(shè)備的電壓高、電流小。但相對(duì)串聯(lián)方式需要在一開始就制造出高壓的換流設(shè)備，其換流

8、站造價(jià)比串聯(lián)方式高。同串聯(lián)方式一樣，并聯(lián)接線方式每極同樣有兩組12脈動(dòng)換流閥組，通過(guò)換流器兩端多個(gè)開關(guān)的切換，可以在每極任一12脈動(dòng)換流閥組故障的情況下，只停運(yùn)一組12脈動(dòng)閥組（占額定容量的1/4）。對(duì)于并聯(lián)接線方式，也可6種運(yùn)行方式，其運(yùn)行方式與串聯(lián)接線方式完全一樣。2.3高壓直流系統(tǒng)可靠性指標(biāo)1）能量可用率EA（Energy Availability)在給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)直流輸電系統(tǒng)能夠輸送能量的能力。即：(1)注：降額運(yùn)行等效停運(yùn)小時(shí)為按額定輸送容量為基準(zhǔn)折算的停運(yùn)小時(shí)。2）能量不可用率EU（Energy unavailability）給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)由于計(jì)劃停運(yùn)、非計(jì)劃停運(yùn)或降額運(yùn)行造成的直

9、流輸電系統(tǒng)的輸送能量能力的降低。即 (2)3）系統(tǒng)期望輸送容量EC（Expected Capacity） (3)P分別表示第i個(gè)狀態(tài)的輸送容量和穩(wěn)態(tài)概率。4）能量利用率（Energy Utilization）給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)直流輸電系統(tǒng)實(shí)際輸送能量的能力。即 (4)5）單極計(jì)劃停運(yùn)次數(shù)MPOT（Monopole Planned Outage Times）在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，直流輸電系統(tǒng)發(fā)生單極計(jì)劃停運(yùn)的次數(shù)。6）雙極計(jì)劃停運(yùn)次數(shù) BPOT（Bipole Planned Outage Times）在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，直流輸電系統(tǒng)發(fā)生雙極計(jì)劃停運(yùn)的次數(shù)。7）單極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù) MFOT（Monopole

10、Forced Outage Times）在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，直流輸電系統(tǒng)發(fā)生單極強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)。8）雙極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù) BFOT（Bipole Forced Outage Times）在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，直流輸電系統(tǒng)發(fā)生雙極強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)。根據(jù)特高壓直流輸電接線特點(diǎn)，本研究報(bào)告中增加了閥組的可靠性指標(biāo)，這里的閥組是指一個(gè)12脈動(dòng)換流器單元，用于將交流功率轉(zhuǎn)換成直流功率或相反。9）閥組強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)VFOT（Volve-group Forced Outage Times）在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，發(fā)生閥組強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)。10）部分單極停運(yùn)率(Partial Monopole Outage Times)在規(guī)定時(shí)間

11、區(qū)間內(nèi)，高壓直流輸電系統(tǒng)發(fā)生單極部分停運(yùn)的次數(shù)。11）部分雙極停運(yùn)率(Partial Bipole Outage Times)在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)，高壓直流輸電系統(tǒng)發(fā)生雙極部分停運(yùn)的次數(shù)。結(jié)合特高壓直流輸電系統(tǒng)雙12脈接線特點(diǎn)，對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)的停運(yùn)進(jìn)行分類，包括：雙極停運(yùn)、部分雙極停運(yùn)、單極停運(yùn)、部分單極停運(yùn)和正常運(yùn)行等5種類型，基于這些分類進(jìn)一步提出了前述指標(biāo)10和11。3 各種高壓直流輸電可靠性評(píng)估原理目前針對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)比較常用的評(píng)估方法有：FD法、故障樹法、GO法、混合法和故障枚舉法。以下對(duì)每種方法原理進(jìn)行闡述。3.1 FD法FD法著眼于建立系統(tǒng)各子系統(tǒng)的狀態(tài)空間圖并獲得相應(yīng)的等效

12、模型,通過(guò)組合各等效模型進(jìn)而建立整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間圖。在建立狀態(tài)空間圖及對(duì)各子系統(tǒng)等效模型進(jìn)行組合的過(guò)程中,可以考慮實(shí)際高壓直流輸電系統(tǒng)復(fù)雜的技術(shù)條件 鐘勝.與超高壓輸電線路加串補(bǔ)裝置有關(guān)的系統(tǒng)問(wèn)題及其解決方案J.電網(wǎng)技術(shù),2004,28(6):26-29.、 趙賀.電力電子學(xué)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用靈活交流輸電系統(tǒng)M.北京:中國(guó)電力出版社,2001.、 何大愚.柔性交流輸電的定義,機(jī)遇及局限性J.電網(wǎng)技術(shù),1996,(20):18-24.、5 謝開貴，夏天，胡博，曹侃.FD法和故障樹法在高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的比較分析J.四川電力技術(shù).2009，32(5):1-4.。3.1.1

13、FD法數(shù)學(xué)模型圖2 單側(cè)兩極換流橋等效模型文獻(xiàn)2針對(duì)上圖2狀態(tài)空間圖寫出轉(zhuǎn)移率矩陣A，從而得到線性方程組。 （5）式(5)中，表示在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下組合系統(tǒng)處于狀態(tài)i的概率。顯然,有線性方程組(5)可求出每個(gè)狀態(tài)的概率。由式(6)和式(7)計(jì)算各狀態(tài)或累積狀態(tài)的頻率、平均持續(xù)時(shí)間。 （6）式(6)中,1由某幾個(gè)具有相同容量水平的單獨(dú)狀態(tài)所組成的某個(gè)累積狀態(tài)；1指單位時(shí)間從累積狀態(tài)1外轉(zhuǎn)移頻率；ij為狀態(tài)i到狀態(tài)j的轉(zhuǎn)移頻率；aij為轉(zhuǎn)移率矩陣A中相應(yīng)的元素。累積狀態(tài)1均持續(xù)時(shí)間T1為 （7）至此利用FD法,得到了高壓直流輸電系統(tǒng)各容量狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)概率、頻率和平均持續(xù)時(shí)間,下面計(jì)算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)?？偟?/p>

14、值停運(yùn)時(shí)間TEOT為 （8）式(8)中的EOT為各容量狀態(tài)的等值停運(yùn)時(shí)間。能量不可用率EU為 (9)其他可靠性指標(biāo)包括單極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)MUOT和雙極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)BUOT等。3.1.2 FD法求解步驟FD法評(píng)估高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性就是要求出系統(tǒng)處于3種容量狀態(tài)（即100%、50%、0%容量狀態(tài)）的穩(wěn)態(tài)概率、頻率和平均持續(xù)時(shí)間、TEOT、EA、EC等可靠性指標(biāo)，并進(jìn)行分析。求解步驟有 黃鳳萍，張堯.高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估的FD法C. 中國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，北京，2008.：1）將整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)劃分為6個(gè)子系統(tǒng)。2）考慮不同備用情況，建立每一個(gè)子系統(tǒng)

15、的狀態(tài)空間圖，將每個(gè)子系統(tǒng)相同容量水平的各個(gè)狀態(tài)合并為一個(gè)狀態(tài)，建立相應(yīng)的等效模型，將等效模型中各狀態(tài)之間的等效轉(zhuǎn)移率求出。3）將各子系統(tǒng)的等效模型按照一定的關(guān)系逐次組合，得到相應(yīng)的等效模型，同時(shí)將等效模型中各狀態(tài)之間的等效轉(zhuǎn)移率求出，組合結(jié)果得到整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)的狀態(tài)空間圖，求出其等效模型及各狀態(tài)之間的等效轉(zhuǎn)移率。4）求解整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)的等效模型，求出可靠性指標(biāo)。5）設(shè)計(jì)方案評(píng)估、備用策略研究等可靠性綜合分析。6）參數(shù)靈敏度分析，找出系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。7）規(guī)劃、運(yùn)行、設(shè)備管理等增強(qiáng)性措施分析。3.2 故障樹法故障樹分析法是一種使用圖形演繹邏輯推理的方法，用圖說(shuō)明系統(tǒng)的失效原因，將系統(tǒng)的

16、故障與組成系統(tǒng)各部件的故障有機(jī)地聯(lián)系在一起，以找出系統(tǒng)全部可能的失效狀態(tài)，即故障樹的全部最小割集，或者稱它們是系統(tǒng)的故障譜2。3.2.1故障樹概念根據(jù)文獻(xiàn) 周家啟，陸煒君，謝開貴，等.高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性靈敏度分析模型J.電網(wǎng)技術(shù).2007,31(19):18-23.，用故障樹法進(jìn)行高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性計(jì)算的關(guān)鍵之處是在準(zhǔn)確掌握各元件可靠性關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)不同運(yùn)行容量建立正確的故障樹模型。故障樹的構(gòu)造過(guò)程，是尋找系統(tǒng)故障和導(dǎo)致系統(tǒng)故障的諸因素之間邏輯關(guān)系的過(guò)程，并且用故障樹的圖形符號(hào)(事件符號(hào)與邏輯符號(hào))，抽象表示實(shí)際系統(tǒng)故障組合和傳遞的邏輯關(guān)系。完整的故障樹由一些底事件通過(guò)邏輯門

17、連接到一個(gè)或多個(gè)頂端事件(選定的系統(tǒng)故障狀態(tài)稱為頂事件)。根據(jù)直流輸電系統(tǒng)各元件間故障的邏輯關(guān)系，建立各子系統(tǒng)的故障樹圖，從底事件開始層層組合最終得到整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性指標(biāo) Xing.KKusic.G.L，Damping subsynchronousresonance by phase shifters，IEEE Tran.on Energy Conversion，1989，4(3)：344 350.。3.2.2 故障樹法數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算時(shí)，假設(shè)如下：在進(jìn)行故障定量計(jì)算時(shí)，一般要作以下幾個(gè)假設(shè)5、 李巖松.基于同意潮流控制器的阻尼次同步諧振的研究M.北京:華北電力大學(xué),2000.：1）

18、底事件之間相互獨(dú)立；2）底事件和頂事件只考慮2種狀態(tài)，即正?；蚬收?種狀態(tài)；3）采用最小割集求頂事件發(fā)生的概率。設(shè)故障樹有k個(gè)最小割集Ki(1ik) 故障樹的結(jié)構(gòu)函數(shù)表示為 （10）其中，每個(gè)最小割集Ki(1ik)是底事件xj(1jn，n為底事件數(shù)目)的積事件。一般情況下，最小割集彼此相交,根據(jù)相容事件的概率計(jì)算公式，頂事件發(fā)生概率為P(T)(系統(tǒng)不可靠度為FS)為： （11）3.2.3 故障樹法求解步驟根據(jù)所給底事件的故障率、修復(fù)時(shí)間等參數(shù)，計(jì)算各頂事件的相關(guān)可靠性指標(biāo)，步驟如下：1)定義系統(tǒng)故障，確定系統(tǒng)故障事件，即頂事件。2）分析高壓直流輸電系統(tǒng)各元件或子系統(tǒng)間的可靠性聯(lián)接關(guān)系，生成系統(tǒng)

19、各運(yùn)行容量等級(jí)的故障樹。3）進(jìn)行定性與定量分析，即輸入故障樹結(jié)構(gòu)和底事件參數(shù)，計(jì)算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。3.3 GO法成功流 Matsuoka T,Kobayashi M.The incorporation of common cause failures into the GO-FLOW methodologyCProceedings of the Probabilistic Safety Assessment International Topical Meeting.Orlando,Florida ,USA:s.n.,1993:811-817.、 Matsuoka T，Kobayashi M.

20、Development of the GO-FLOW reliability analysis met hodology for nuclear reactorsystemsCInternational Conference on Probabilistic Safety Assessment Methodologyand Applications.Seoul,Korea:s.n.,1995:593-598.(goal oriented，GO)法是一種以成功為導(dǎo)向的系統(tǒng)概率分析技術(shù)，其基本思想是把系統(tǒng)圖或工程圖直接翻譯成GO圖。GO圖中用操作符代表具體的部件(或邏輯關(guān)系)，用信號(hào)流連接操作符，

21、代表具體的物流(或邏輯上的進(jìn)程)。GO法系統(tǒng)可靠性分析的具體流程如圖3所示 王超，張雪松，徐政，等.基于GO法的特高壓直流輸電可靠性研究J.浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工版).2009,43(1):159-165.。圖3 GO法分析可靠性流程GO法的核心步驟是建立GO圖和進(jìn)行GO運(yùn)算，而GO圖和GO運(yùn)算的兩大要素是操作符和信號(hào)流。系統(tǒng)中的元部件或子系統(tǒng)統(tǒng)稱為單元，GO法中用操作符代表單元功能和單元輸入、輸出信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。信號(hào)流表示系統(tǒng)單元的輸入和輸出以及單元之間的關(guān)聯(lián)，信號(hào)流連接GO操作符生成GO圖。信號(hào)流的屬性是狀態(tài)值和狀態(tài)概率。操作符的屬性有類型、數(shù)據(jù)和運(yùn)算規(guī)則，類型(Type)是操作符的主要屬性

22、，反映操作符所代表的單元功能和特征。利用GO圖和GO操作符的運(yùn)算規(guī)則可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性分析的多種功能 沈祖培，黃祥瑞.GO法原理及應(yīng)用M.北京:清華大學(xué)出版社，2004.。GO法的定量計(jì)算方法主要有狀態(tài)組合算法和概率公式算法，前者需要計(jì)算每一種狀態(tài)組合的聯(lián)合概率，計(jì)算過(guò)程比較繁瑣；后者則利用操作符的狀態(tài)概率公式來(lái)計(jì)算，避免了繁瑣的狀態(tài)組合，大大簡(jiǎn)化了GO法的計(jì)算過(guò)程。3.4 混合法文獻(xiàn) 王遂，任震，蔣金良.混合法在高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的應(yīng)用J.電網(wǎng)技術(shù).2007，31（12）：42-46.傳統(tǒng)的模型組合法僅考慮設(shè)備的兩容量狀態(tài)，使得評(píng)估結(jié)果過(guò)于悲觀。文獻(xiàn) 陳永進(jìn)，任震，梁振升，等高壓直

23、流系統(tǒng)可靠性評(píng)估的容量模型研究J電網(wǎng)技術(shù)，2005，29(10)：9-13將發(fā)電系統(tǒng)容量模型計(jì)算公式推廣到直流系統(tǒng)，對(duì)HVDC系統(tǒng) 周靜，馬為民，石巖，等.葛南同桿并架直流工程可靠性研究J.高電壓技術(shù)，2007，33 (1)：152-156.多容量模型進(jìn)行了一定的探索，但由于評(píng)估過(guò)程過(guò)于復(fù)雜且難以計(jì)及諸如備用相關(guān)性等復(fù)雜運(yùn)算條件，限制了該方法的進(jìn)一步應(yīng)用。HVDC系統(tǒng)的運(yùn)行方式復(fù)雜多樣，同一端兩極下的交流濾波器可能相互切換使用或者當(dāng)某些濾波支路故障退出后，可將HVDC系統(tǒng)處于降額運(yùn)行狀態(tài)而不必完全停運(yùn)，這就要求在HVDC系統(tǒng)可靠性評(píng)估的運(yùn)算條件中應(yīng)能準(zhǔn)確反映各種具體工程的實(shí)際情況 Billin

24、ton R，Sankarakrishnan AAdequacy assessment of composite power systems with HVDC links using Monte Carlo simulation JIEEE Trans on Power Systems，1994，9(3)：1626-1633。解析法的計(jì)算工作量隨系統(tǒng)規(guī)模呈指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，且為獲得解析模型，常需要對(duì)系統(tǒng)的實(shí)際條件做較多的簡(jiǎn)化；而用Monte Carlo法評(píng)估HVDC系統(tǒng)的可靠性時(shí)，可在數(shù)學(xué)模型中更加全面地反映系統(tǒng)的實(shí)際條件，這些條件的考慮在有的應(yīng)用場(chǎng)合中可能具有很重要的意義。將Monte Carl

25、o模擬法 CHEN Yong2jin , REN Zhen. Models combination and its application in reliability evaluation for HVDC systems J .Power System Technology , 2004 , 28( 13) : 18 - 22.與解析法 劉海濤，程林，元章，等.交直流系統(tǒng)可靠性評(píng)估J.電網(wǎng)技術(shù)，2004，28(23)：27-31.相結(jié)合，提出了HVDC系統(tǒng)可靠性評(píng)估的混合法。應(yīng)用混合法進(jìn)行直流系統(tǒng)可靠性評(píng)估的基本思路是：應(yīng)用解析法描述同側(cè)雙極設(shè)備共享備用的相關(guān)失效模式，用系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移抽樣模

26、擬法對(duì)整個(gè)直流進(jìn)行模擬計(jì)算，得到可靠性指標(biāo) 任震，黃雯瑩，冉立高壓直流輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估M北京：中國(guó)電力出版社，1996?；旌戏ǖ闹饕u(píng)估流程如下14：1）輸入可靠性原始參數(shù)，標(biāo)記含有備用與維修相關(guān)性的元件。2）給定設(shè)備的備用數(shù)目，用解析法進(jìn)行等效約簡(jiǎn)，生成等效元件的原始參數(shù)結(jié)果文件。3）采用系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移抽樣模擬法對(duì)整個(gè)直流系統(tǒng)進(jìn)行模擬，模擬隨機(jī)出現(xiàn)的系統(tǒng)各種容量狀態(tài)。4）統(tǒng)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，輸出結(jié)果，并結(jié)束程序。3.5 故障枚舉法建立直流系統(tǒng)可靠性評(píng)估的多狀態(tài)容量模型和串并聯(lián)模型的合并，其本質(zhì)是可靠性計(jì)算中常用的狀態(tài)枚舉法1。針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，高壓直流輸電系統(tǒng)的容量模型可表示為各子系統(tǒng)容量模型的串并聯(lián)組合，因此只要知道了容量模型串并聯(lián)組合的方法，就可求得直流系統(tǒng)的容量模型，其主要內(nèi)容如下：首先根據(jù)累計(jì)概率和累計(jì)頻率的思想建立直流系統(tǒng)可靠性評(píng)估的多狀態(tài)容量模型，并推導(dǎo)容量模型的串并聯(lián)組合數(shù)學(xué)模型；然后根據(jù)直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行方式，確定直流輸電系統(tǒng)的