统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法技术

一种统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法，该方法从UPFC物理结构出发，分析了构成元件的功能特点及其逻辑关系，通过将UPFC分解为5个子系统，并建立各子系统的可靠性模型，最终采用串并联分析方法得到UPFC装置的可靠性模型及可靠性参数。在此基础之上，分析了UPFC接入后对电网母线电压及线路潮流影响，计算消除电压越限切负荷及线路潮流越限切负荷大小，提出了考虑UPFC的电网可靠性评估方法。本发明专利技术可应用于电网规划及运行阶段，对分析新型设备对电网可靠性的影响，继而指导电网的后期升级改造，具有重要意义。

Reliability modeling of unified power flow controller and its access to grid reliability evaluation method

An evaluation method for UPFC reliability modeling and grid reliability, the UPFC method from the physical structure, analysis of the composition of the functional characteristics and logical relationship between elements, the UPFC is divided into 5 subsystems, and to establish the reliability model of each subsystem, the series reliability model and parameters of parallel analysis method UPFC device. On this basis, influence on voltage and line power flow analysis of the UPFC access, the calculation of limit load shedding and eliminate voltage limit line flow shear load, put forward an evaluation method considering the reliability of power grid UPFC. The invention can be applied to the power grid planning and operation stage, and has important significance for analyzing the influence of the new equipment on the reliability of the power grid, and then guiding the later upgrading and upgrading of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法
本专利技术涉及电力系统中统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法，属电力系统可靠性评估领域。
技术介绍
伴随着电力需求的持续增长，电力传输线路的负载越来越大，加之电源与负荷中心分布不均衡，需要配合远距离、特高压输电。由此产生的电压波动、“功率倒流”、“功率绕送”等问题影响到电网的安全稳定运行。如何保证大电网的安全稳定运行以及相关的电气装置研究成为电力行业的研究重点。统一潮流控制器(UnifiedPowerFlowController，UPFC)作为潮流调节能力最强的一种混合型柔性交流输电系统(FlexibleAlternativeCurrentTransmissionSystems，FACTS)装置，得到广泛关注。UPFC利用电力电子开关原理实现串联在线路中的电压源，起到线路参数补偿、独立无功补偿和线路潮流控制的作用，具有优越的潮流控制性能，能对潮流的变化进行快速的动态响应。是众多潮流控制方法中最有效的一种，可通过改变和补偿电压幅值、功角和线路阻抗等参数来进行控制。然而，UPFC结构复杂，包含了串、并联变压器，电压源换流器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)根据统一潮流控制器构成元件的功能特点，将统一潮流控制器划分为五个子系统，即变压器子系统、换流桥子系统、极设备子系统、直流线路子系统和控制及保护子系统；2)在各子系统内，根据其实现的既定功能，确定各子系统内构成元件间的逻辑关系，并建立各子系统的可靠性故障模型；3)根据各子系统间的逻辑关系及元件的串联关系，用串联等值公式求得统一潮流控制器的两状态模型和对应的可靠性参数：

【技术特征摘要】
1.一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)根据统一潮流控制器构成元件的功能特点，将统一潮流控制器划分为五个子系统，即变压器子系统、换流桥子系统、极设备子系统、直流线路子系统和控制及保护子系统；2)在各子系统内，根据其实现的既定功能，确定各子系统内构成元件间的逻辑关系，并建立各子系统的可靠性故障模型；3)根据各子系统间的逻辑关系及元件的串联关系，用串联等值公式求得统一潮流控制器的两状态模型和对应的可靠性参数：式中：λeqi和μeqi分别是各个子系统的等效故障率和等效修复率，ri为各个子系统的等效故障修复时间，λUPFC是统一潮流控制器的等效故障率，rUPFC是每次故障平均修复时间,μUPFC是等效修复率；假设统一潮流控制器故障概率服从指数分布，那么即得到统一潮流控制器正常工作概率为故障概率为2.根据权利要求1所述的一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于：所述变压器子系统包括单相三绕组换流变压器和交流侧断路器；所述的换流桥子系统包括换流阀组、换流阀冷却设备及保护装置；所述的极设备子系统包括中性点接地支路及相关开关元件；所述的直流线路子系统包括直流断路器、直流电抗和直流输电线路。3.根据权利要求1或2所述的一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于：步骤2)中确定各子系统内构成元件间的逻辑关系，并建立各子系统的可靠性故障模型采用串联等效模型、并联等效模型、无备用元件可靠性模型、冷备用可靠性模型和热备用可靠性模型中的至少一种。4.一种采用如权利要求1所求的可靠性参数对含有统一潮流控制器的电网进行可靠性的评估方法，其特征在于该方法包括如下步骤：1)通过蒙特卡洛模拟法模拟系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，赵宏大，史静，程林，刘满君，江轶，谈健，葛毅，杨俊义，李琥，牛文娟，胡晓燕，朱磊，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司经济技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32