FD法和故障树法在高压直流输电系统可靠性评估中的比较分析

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1、第32卷第5期四JIl电力技术Vo1．32，No．52009年10月SichuanElectricPowerTechnologyOct．。2009FD法和故障树法在高压直流输电系统可靠性评估中的比较分析谢开贵。夏天，胡博，曹侃(重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)摘要：详细比较了高压直流输电系统可靠性评估中常用的频率和持续时间(FD)法和故障树法，分别给出了各自的优缺点。在子系统划分的基础上分别建立各子系统的状态空间图和故障树图，并加以层层组合，得到整个直流输电系统的状态空间模型和故障树模型。分别采用FD法和故障树法对

2、一单12脉接线高压直流输电系统进行了算例对比分析，计算的可靠性指标包括双极运行、单极停运、双极停运对应的概率、频率、平均持续时间等。关键词：高压直流输电系统；FD法；故障树法；可靠性评估Abstract：Adetailedcomparisonof~equencyandduration(FD)methodandfaulttreemethodinthereliabilityevaluationofHVDCtransmissionsystemispresneted，andthedifferencesbetweenthesetwomethodsarepropo

3、sed．Basedonthesub—sys—temdivision，thestatespacediagramandfaulttreediagramforindividualcomponents，sub—systemsandthewholeHVDCtransmissionsystemareestablishedstepbystep．AHVDCtransmissionsystemofsingle12一pulseisusedasanexampletodemonstratethesetwomethodsandthereliabilityindicesforca

4、lculationincludestheprobability，thefrequency，thedurationandSOon．Keywords：HVDCtransmissionsystem；frequencyandduration(FD)method；faulttreemethod；reliabilityevaluation中图分类号：TM732文献标志码：A文章编号：1003—6954(2009)05—0001—04模型；文献[10]利用故障树分析的相关理论，根据直0引言流输电的基本原理，从引起直流输电系统故障的原因人手，建立了高压直流输电系统的故

5、障树模型。上述随着高压直流输电技术的不断发展和实际工程文献都针对单一的计算方法进行研究，没有比较不同的日益增多，高压直流输电系统的可靠性已成为影响计算方法间的优劣，下面针对目前高压直流输电系统整个电力系统可靠性的重要因素，其可靠性的改善也中常用的频率和持续时间(FD)法和故障树法，详细将给整个电力系统的安全、可靠和经济运行带来巨大阐述两者的数学模型，在子系统划分的基础上分别建的效益。因此准确评估高压直流输电系统的可靠性立各子系统的状态空间图和故障树，并加以层层组是一项十分重要的工作¨。合，最终得到整个高压直流输电系统的可靠性模型，文献[2]作为可靠性评

6、估的早期著作，将Markov并采用算例进行了对比分析。理论和状态空间法引入电力系统可靠性评估；文献[3～6]将Markov理论和状态空间法应用于直流输1FD法可靠性评估模型电系统，建立了高压直流输电系统可靠性评估的状态空间模型；文献[7、8]采用结合确定性和概率性的混1．1FD法概述合方法进行高压直流输电系统可靠性评估；文献[9]FD法着眼于建立系统各子系统的状态空间图并以在交流系统可靠性评估中模拟直流输电系统三状获得相应的等效模型，通过组合各等效模型进而建立态模型的方式建立起交直流系统可靠性评估的数学整个高压直流输电系统的状态空间图。在建立状态基金项

7、目：“十一五”国家科技支撑计划重大项目空间图及对各子系统等效模型进行组合的过程中，可(2006BAA02A21)；国家自然科学基金(50777067)；教育部新世纪优秀人才支持计划以考虑实际高压直流输电系统复杂的技术条件¨j。(NCET一05—0762)；重庆市自然科学基金重点项目(CSTS2008BC7031)1．2状态空间图．1·第32卷第5期四川电力技术Vo1．32．No．52009年10月SichuanElectricPowerTechnologyOct．。2009下面以桥子系统为例介绍高压直流输电系统各r(P0，P1，⋯，P，v)A=0{【(

8、1)子系统的状态空间图和等效容量模型。P．：1z：0‘单个换流桥由6个晶闸管阀臂组成，桥中阀臂