考虑不确定性的高压直流输电系统元件可靠性参数估计及可靠性评估

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gsjsk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
相对于交流输电,高压直流输电具有灵活可控,反应迅速等特点,可以实现电力的大容量远距离传输。由于高压直流输电系统传输容量巨大、换流站元件众多,投资集中度高,一旦发生故障将对电网安全运行造成严重影响。因此,实际工程中,高压直流输电系统可靠性的准确量化评估,对直流工程的规划、设计及调度运行具有重要意义。然而,直流元件可靠性参数通常是通过对历史停运记录的统计得到,统计误差不可避免,而已有可靠性评估的研究没有考虑元件可靠性参数取值的不确定性。为此,本文针对元件可靠性参数取值存在不确定性的问题,对高压直流输电系统可靠性评估进行了研究,主要工作如下:  由于高压直流输电系统元件众多,结构复杂,直接对其进行可靠性评估较为困难。本文首先根据元件故障后果及在一次接线中的位置,将高压直流输电系统划分为:交流滤波器子系统、换流变压器子系统等多个子系统,然后对子系统分别建模。其中,考虑高、低压换流变压器备用差异,建立换流变压器子系统可靠性评估模型;计入交流滤波器故障可能导致的降额容量运行状态,建立交流滤波器子系统可靠性评估模型。最后,根据各子系统之间的可靠性逻辑关系进行组合,得到整个系统的可靠性模型。在此基础上分别利用状态解析法和蒙特卡洛法建立高压直流输电系统可靠性评估模型,并采用单、双12脉波接线高压直流输电系统进行算例分析,验证所提模型的正确性和有效性。  高压直流输电系统元件的可靠性参数主要是通过对历史停电记录的统计分析得到,数据错误和遗漏不可避免。相较之下,高压直流输电系统可靠性指标统计相对简单,准确率较高,可以用于校核和修正元件可靠性参数。因此,本文以元件可靠性参数为控制变量,以可靠性指标评估结果与已知值之间的差值最小为目标函数,提出元件可靠性参数的最小二乘校正模型,并采用遗传算法求解。进一步地,由于系统可靠性指标统计样本较少,难以通过元件可靠性参数的校正模型得到大量的参数样本,从而进行可靠性参数的置信区间估计。因此,本文提出采用统计学中的bootstrap 技术产生重抽样样本,利用分位数法求得可靠性参数的置信区间。算例分析中,假设系统强迫停运率、子系统可靠性指标等已知,分别求取了元件故障率和修复时间的置信区间。  为考虑元件可靠性参数的不确定性,本文在高压直流输电系统可靠性评估中引入区间分析,以弥补和完善传统可靠性评估中未考虑元件可靠性参数不确定性的不足。利用区间数代替元件可靠性参数对应的单个数据点,结合区间四则运算及反演公式,推导了高压直流输电系统元件、子系统和系统可靠性评估的区间公式,建立了高压直流输电系统可靠性区间评估模型。算例分析中,通过选择合适的元件可靠性参数区间来表征可靠性参数的不确定性,在可靠性评估全程考虑参数不确定性,最终得到能够反映可靠性参数不确定性的可靠性指标区间值。
其他文献
为了应对传统能源的快速消耗以及日益严峻的环境问题,绿色可再生能源在世界范围内得到了迅猛的发展。风力发电由于具有无污染、可再生、资源丰富、运行简单和投资回收快等突出优点,受到了人类社会的广泛关注。然而,风电的大规模接入虽然可以改善目前并不合理的能源结构,但同时也会对电网系统带来诸多不利影响。本文主要针对双馈风电场对选相元件的影响以及平抑风电功率波动的风储协调控制算法开展研究,并对风燃协调优化运行策略
电容器作为配电网主要的无功补偿设备,其合理配置能够有效地改善配电网络的电压水平、降低运行损耗、提高系统传输设备的利用率和控制设备的调节能力,对系统安全经济运行具有重要的意义。对于已经安装若干补偿电容器的配电网络,如果要对其进行进一步的电容器优化配置,那么合理地评价原有补偿状态下的系统性能是十分必要的,对下一步的电容器优化配置具有一定的指导意义。本文致力于对配电网电容器优化配置的研究,在分别对相关领
随着国内铁路的跨越式发展,铁路进行了六次大的提速,电气化铁路也在我国得到了越来越多的普及.在交流的电气化铁路上,牵引供电网采用单相工频交流供电方式,铁路上每隔20~30km,就有一
随着电压源变换器的应用越来越广泛,脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)策略已经逐渐成为一个核心技术。三电平同步空间矢量调制技术,以其在抑制波形畸变、降低开关损耗等方面的突出优势,在高压大功率逆变器中得到广泛的研究和应用。对于高压大功率三电平逆变器,过高的开关频率导致过大的开关损耗,并使流过功率器件的额定电流受到限制,从而导致系统整体效率降低。此外,低开关频率运行,导致输
作为两种最主要的绿色新能源,风电和太阳能光伏发电近年来在全球范围内得到了大力推广及应用。为了缓解此类可再生能源接入对电网造成的影响,尤其是解决稳定性、调度性及安全
杆塔是构成电力系统输电线路的重要基础结构,肩负着电力运输线路的安全稳定运行。同时由于杆塔建设于野外,易受到恶劣环境影响。杆塔能否保持坚固、稳定的结构,对于电力系统安全
随着社会经济的快速发展,作为人类活动物质基础的能源的需求量将越来越大。全球能源展望的结果表明,清洁替代和电能替代将分别成为能源供应结构变化和终端能源结构变化的基本趋