一种±８００ｋＶ换流站主接线可靠性评估方法，其特征在于：建立了改进的元件四状态模型，在评估主接线可靠性过程中加入了继保和二次设备的可靠性模型，利用元件的合并分区将原本比较复杂的±８００ｋＶ换流站主接线进行简化，并应用改进的元件四状态模型于简化后的各分区，重新定义元件的异常状态和检修状态，将元件的状态检修状态与计划检修状态合并归入元件的检修状态，并确定各状态之间的转换关系以及参数的求取，用矩阵乘法简化最小路矩阵搜索的方法对有向网络进行最小路搜索，利用解析法枚举有向网络的各种故障状态，并计算出该网络的可靠性数据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统可靠性评估
，尤其是一种士800kV换流站主接线可靠性评 估方法。
技术介绍
由于国内状态检修技术的大力发展，元件的状态检修状态己经成为元件状态转换中不可 或缺的一个状态，而在经典元件四状态模型中，并没有计及元件的状态检修状态，因此认为 经典元件四状态模型已经不符合元件状态转换的实际情况。 参考文献[I] Endrenyi J. Three State Models in Power System Reliability Evaluation. IEEE Trans, on PAS,' 1971,90: 1909-1916.[2] Ringlee RJ， Goode SD. On procedures for reliability evaluation of transmission systems. IEEETrans, on Power Apparatus Syst. 1970， 80(4): 527-536. [3] Endrenyi J . Reliability evaluation of transmission systems with switching afterfaults-approximations and a computer program. IEEE Trans, on PAS.， 1973,92: 1863-1875. [4]Sight c . Models and Concepts for power .system reliability evaluation includingprotection-system failures. Electric Power and Energy System ， 1981. [5] Allan RN， Ochoa JR. Modelling and assessment of station originated outage for compositesystem reliability evaluation.正EE Trans, on PAS， 1988,3(1): 158-165. 问 Billiton R， Lian G. Station reliability evaluation using a Monte-Carlo approach. IEEE Trans. onPower Delivery, 1993， 8(3): 1239-1245. [7] Billinton R， Chen H， Zhou J Q. Generalized n+2 state system markov model forstation-oriented reliability evaluation. IEEE Transactions on Power System, 1997,12(4): 1511-1517. [8]鲁宗相，郭永基.水电站电气主接线可靠性评估.电力系统自动化，2001， 25(18): 16-19 [9]郭永基.电力系统可靠性分析.清华大学出版社.[10] 陈少华，马碧燕，雷宇，桂存兵.综合定量计算继电保护系统的可靠性.电力系统自动 化，2007， 31(15): 111-115[II] MUSA JD. The measurement and management of software reliability. Proceeding of the IEEE， 1980， 68(9): 1131-1143[12] 胡晓，黄晓明.土800kV特高压换流站可靠性评估.四川电力技术，2007， 30(3):卜5 宿志一，范建斌.葛洲坝和南桥换流站一次设备运行情况和健康水平评估.电力设备，2003， 4(3): 1-9[14] 任震，武娟，陈丽芳.高压直流输电可靠性评估得等效模型[J].电力系统自动化，1999， 23(9): 38-42[15] 马为民，李亚男，周静.特高压直流输电系统可靠性和可用率指标研究.电力设备，2007， 8(3): 85-88[16] 王遂，任震，蒋金良.混合法在高压直流输电系统可靠性评估中得应用.电网技术，2007， 31(12): 42-46[17] 周念成，谢开贵，周家启，赵渊，刘洋.基于最短路得复杂配电网可靠性评估分块算法.电力系统自动化，2005， 29(22): 39-44 [18] 张鹏，王守相.配电系统可靠性评估的改进区间方法.电力系统自动化，2003， 27(17):50-55
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种土800kV换流站主接线可靠性评估方法，该项方法提出了元件 的改进四状态模型并应用于士800kV换流站主接线可靠性评估。由于士800kV换流站的重要 性及可靠性要求都非常高，因此在评估主接线可靠性过程中加入了继保和二次设备的可靠性 模型，目的是能更详细和精确地反应换流站的可靠性。本方法利用元件的合并分区将原本比 较复杂的土800kV换流站主接线进行简化，并应用改进的元件四状态模型于简化后的各分区。 该模型重新定义元件的异常状态和检修状态，将元件的状态检修状态与计划检修状态合并归 入元件的检修状态，并确定各状态之间的转换关系以及参数的求取。提出利用元件的合并分 区方法简化主接线，形成一个简单的有向网络，并将改进的元件四状态模型应用于分区可靠 性参数的确定。借用矩阵乘法简化最小路矩阵搜索的方法对有向网络进行最小路搜索，利用 解析法枚举有向网络的各种故障状态，并计算出该网络的可靠性数据。本专利技术的具体步骤如下(1) 建立改进元件四状态模型。重新定义设备的异常状态，检修状态和故障状态，及其 相关关系，并建立了转换关系，在经典元件四状态模型基础上，增加元件异常状态A。如图 l所示。元件异常状态(A):元件某些功能出现故障或者元件出现故障征兆时该元件所处的状态； 元件检修状态(M):为元件处于检修的状态，包含计划检修状态与状态检修状态； 元件故障状态(R):当元件无法保证其应有的主功能时所处的状态，对于断路器等开关 设备，其误动和拒动归纳入元件的故障状态。(2) 在主接线可靠性评估中增加了继保及二次设备的可靠性模型，以使换流站主接线可 靠性更接近真实水平。(3) 元件合并分区。对主接线四状态模型进行分区，主元件与其附属元件合并形成分区，相邻串、并联主元件如果合并不影响接线方式则可以合并为一个分区，如果合并后影响接线 方式，则单独作为分区，如图4及图5。(4) 分区可靠性参数的确定。由于各分区皆由元件构成，则将改进元件四状态模型用于 各分区可靠性参数的确定。为将改进的元件四状态模型更好的应用于各分区，定义各分区的 状态分区的异常状态(A)、分区的检修状态(M)、分区的故障状态(R)。各分区状态之间的转 换参考图1的元件四状态模型。将改进的元件四状态模型应用于各分区以求得各分区的可靠 性参数。(5) 利用最小路搜索法对分区形成的网络进行搜索。 附图说明图1是改进的元件四状态模型。其中N为元件正常状态；A为元件异常状态；R为元件故障状态；M为元件检修状态；&为元件从正常状态变为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种±８００ｋＶ换流站主接线可靠性评估方法，其特征在于：建立了改进的元件四状态模型，在评估主接线可靠性过程中加入了继保和二次设备的可靠性模型，利用元件的合并分区将原本比较复杂的±８００ｋＶ换流站主接线进行简化，并应用改进的元件四状态模型于简化后的各分区，重新定义元件的异常状态和检修状态，将元件的状态检修状态与计划检修状态合并归入元件的检修状态，并确定各状态之间的转换关系以及参数的求取，用矩阵乘法简化最小路矩阵搜索的方法对有向网络进行最小路搜索，利用解析法枚举有向网络的各种故障状态，并计算出该网络的可靠性数据，具体步骤如下： （１）建立改进元件四状态模型 在改进元件四状态模型中，重新定义设备的异常状态，检修状态和故障状态，及其相关关系： 元件异常状态（Ａ）：元件次要功能出现故障或者元件出现故障征兆时该元件所处的状态； 元件检修状态（Ｍ）：为元件处于检修的状态，包含计划检修状态与状态检修状态； 元件故障状态（Ｒ）：当元件无法保证其应有的主要功能时所处的状态，对于开关设备，其误动和拒动归纳入元件的故障状态； 根据改进元件四状态模型，元件从正常状态Ｎ出发对应检修状态Ｍ和异常状态Ａ，元件的异常状态Ａ转换为故障状态Ｒ和检修状态Ｍ； （２）在主接线可靠性评估中增加了继保及二次设备的可靠性模型，继保可靠性包括软件和硬件两个部分，硬件可靠性为： λ＝γ↓［Ｑ］（Ｃ↓［１］γ↓［Ｔ］γ↓［Ｖ］＋Ｃ↓［２］γ↓［Ｅ］）γ↓［Ｌ］ λ↓［Ｍ］＝＊λ↓［ｉ］ λ↓［Ｈ］＝λ↓［Ｔ］＋λ↓［Ｊ］ 式中：γ↓［Ｑ］为器件质量因数；Ｃ↓［１］为电路复杂因数；γ↓［Ｔ］为温度加速因数；γ↓［Ｖ］为电压应力因数；Ｃ↓［２］为封装复杂因数；γ↓［Ｅ］为应用环境因数；γ↓［Ｌ］为为器件成熟因数；Ｎ为模块Ｍ中元器件的总个数；λ↓［Ｈ］为硬件故障率；λ↓［Ｔ］为通讯模块故障率；λ↓［Ｊ］为继电保护模块故障率； 软件可靠性模型采用Ｊｏｈｎ Ｍｕｓａ模型处理，该模型的软件失效率为： λ↓［ｓ］＝ｅ↑［－τ’／τＭ↓［０］Ｔ↓［０］］＝λ↓［０］ｅ↑［－τ’／τ］ 式中：τ为累积执行时间，即程序从开始运行到本次评估可靠性所经历的时间；τ’为程序运行时间，即从本次评估开始，程序可无故障运行的时间；λ↓［０］为初始故障率，与最初的无故障时间Ｔ↓［０］及软件的缺陷总数Ｍ↓［０］有...
【技术特征摘要】
1. 一种±800kV换流站主接线可靠性评估方法，其特征在于建立了改进的元件四状态模型，在评估主接线可靠性过程中加入了继保和二次设备的可靠性模型，利用元件的合并分区将原本比较复杂的±800kV换流站主接线进行简化，并应用改进的元件四状态模型于简化后的各分区，重新定义元件的异常状态和检修状态，将元件的状态检修状态与计划检修状态合并归入元件的检修状态，并确定各状态之间的转换关系以及参数的求取，用矩阵乘法简化最小路矩阵搜索的方法对有向网络进行最小路搜索，利用解析法枚举有向网络的各种故障状态，并计算出该网络的可靠性数据，具体步骤如下(1)建立改进元件四状态模型在改进元件四状态模型中...
【专利技术属性】
技术研发人员：束洪春，胡泽江，董俊，刘可真，孙士云，唐岚，刘志坚，孙向飞，杨毅，常勇，单节杉，刘永泰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]
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