基于贝叶斯网络列控系统可靠性分析

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1、CTCS-3级列控系统主控制单元可靠性分析兰州交通大学自动化与电气工程学院自动控制2011089021一、概述报告内容2021/7/15二、论文主要内容三、结论2概述CTCS-3级列控系统主控制单元作为车载系统系统的核心，直接控制着列车的运行，这次对主控制单元可靠性的深入分析，找出它的薄弱环节，对于提高整个列控系统的可靠性与安全性意义重大。2021/7/15车载系统结构示意图研究内容32021/7/15研究现状目前，国内大多数资料利用故障树对列控系统可靠性进行建模分析，而本采用的贝叶斯网络突破了前者建模时要求各事件之间相互独立

2、的强制性假设，其次，贝叶斯网络具有极大的灵活性，更容易表达变量之间相关性、不确定性关系。概述贝叶斯网络2、基于BN的主控制单元可靠性指标的计算与分析42021/7/15要解决的问题1、建立主控制单元的贝叶斯网络模型概述3、分析共因失效对主控制单元可靠性影响52021/7/15主控制单元组成框图62021/7/15国内现状国内研究现状主控制单元故障树模型72021/7/15E1aATPCU1E1bATPCU2E2aRSS1E2BRSS2E3aGSM-R1E3bGSM-R2E4aRTM1E4bRTM2E5aTIU1E5bTIU2E

3、6aC2-CU1E6bC2-CU2E7aTCR1E7bTCR2D1ATP-CU1D2RSSD3GSM-RD4RTMD5TIUD6C2-CUD7TCRC1ATP-VC1C2ATP-VC2C3C2-VC1C4C2-VC2B1C3-VCB2C2-VCACTCS-3级MCU主控制单元贝叶斯网络模型82021/7/15基于贝叶斯网络主控制单元的可靠性评估截图编号基本部件(x=1,2)故障率λI/hMTTR/hE1ATP-CUx1.49×10-50.5E2RSSx1.20×10-50.5E3GSM-Rx1.45×10-80.5E4RTMx

4、1.80×10-50.5E5TIUx2.10×10-50.5E6C2-CUx1.20×10-50.5E7TCRx2.30×10-50.5主控制单元贝叶斯网络基本单元可靠性参数利用贝叶斯网络正向推理95.拟选课题的进度安排及已完成工作2021/7/156.参考文献利用贝叶斯网络方向推理主控制单元故障时各基本单元故障率编号基本单元故障率U结果排序D1ATP-CU3.59×10-64D2RSS2.59×10-65D3GSM-R1.18×10-97D4RTM4.78×10-63D5TIU0.9999961D6C2-CU4.96×10-

5、62D7TCR4.96×10-76112021/7/15课题的主要研究内容含FSCWT风电场接入对区域电网电压稳定性的影响含FSCWT风电场接入对区域电网频率稳定性的影响含FSCWT风电场低电压穿越能力的研究123122021/7/15不同风电容量接入风速扰动下①风的强度②风扰动持续时间电网故障情况下故障点的位置风速波动大小风速扰动时刻励磁调节作用风速和励磁共同作用1.含FSCWT风电场对区域电网电压稳定性的影响课题的主要研究内容132021/7/152.风电场低电压穿越的研究风电场的频率响应特性课题的主要研究内容3.风电场对

6、区域电网频率稳定性的研究风电场LVRT能力的分析系统惯量对频率的响应特性1.有功参考值的计算2.控制策略的研究1.风电场电流对并网点电压的影响2.短路情况下风机提供电流的约束条件控制策略研究145.拟选课题的进度安排及已完成工作3.拟选课题的主要研究内容4.拟选课题的技术路线及可行性分析1.拟选课题的研究背景及意义报告内容2021/7/156.参考文献2.拟选课题的国内外研究动态152021/7/15对区域电网电压稳定性风电场低电压穿越能力3.采用了基于变桨、变矩和励磁协调的控制策略4.考虑有功储备的变桨变矩控制策略课题的技术

7、路线及可行性分析对区域电网频率稳定性1.运用时域仿真法分析对区域电网暂态电压稳定性的影响2.采用分岔理论分析对区域电网动态电压稳定性的影响162021/7/151.对区域电网暂态电压稳定性影响的分析课题的技术路线及可行性分析风速模型风力机空气动力学模型柔性传动链模型励磁系统模型发电机模型将传动链等效为一个多质量块模型，由弹簧以及阻尼等组成。传动系统的动态模型模型的建立动态方程求解仿真结果分析单机等值法①风电场模型的建立172021/7/15②建立区域电网模型PowerFactory中可以建立任意电压等级的复杂的电力系统模型。根

8、据所要建立区域电网模型的结构拓扑图以及系统中所有元件的参数进行建立。③分析方法：时域仿真法将各元件模型根据元件间拓扑关系形成一组微分代数方程组，以稳态工况或潮流解为初值，求扰动下的数值解，逐步求得系统状态量和代数量随时间变化曲线。课题的技术路线及可行性分析182021/7/1