[发明专利]多端VSC-HVDC并网系统的可靠性计算方法

权利要求书

1.一种多端VSC-HVDC并网系统的可靠性计算方法，其包括如下步骤：

A、采用解析法对多端VSC-HVDC并网系统进行子系统划分及可靠性建模；步骤A中，根据多端VSC-HVDC系统的并网拓扑和各组成部分的功能进行子系统划分，分为风电场子系统、整流端子系统、逆变端子系统以及直流线路子系统，并分别建立各子系统的Markov等效模型；

B、建立计及风速特性和风机随机故障的风电场出力模型；步骤B中，采用时序MonteCarlo对风电场子系统进行抽样；

C、建立计及STATCOM状态的VSC-HVDC系统可靠性模型；步骤C中，在对直流线路状态进行抽样时，

若下一个状态是故障状态，则持续时间：

若下一个状态是STATCOM状态，则持续时间：

式中，R1、R2是[0，1]区间均匀分布的随机数，λ1、λ2分别为正常状态到故障状态、正常状态到STATCOM状态的转移率；

D、计及风电场出力间歇性的多端VSC-HVDC并网系统可靠性评估；步骤D中，在对VSC-HVDC并网系统进行可靠性评估时，计及风电场出力间歇性的影响；计及风电场出力间歇性的影响分为下面几种情况：

①当风电场出力为零时，此时无论VSC-HVDC系统处于何种状态，均认为VSC-HVDC并网系统处于额定运行状态；

②当风电场出力小于VSC-HVDC系统可用传输容量时，也认为VSC-HVDC并网系统处于额定运行状态；

③当风电功率大于VSC-HVDC系统可用传输容量时，只需要计算认为VSC-HVDC系统处于降额或停运时而阻挡的风电功率。

2.如权利要求1所述的可靠性计算方法，其特征在于，

针对风电场子系统，将风机模型和升压变压器模型进行组合，化简后得到风电场子系统的两状态Markov模型；

针对整流端子系统，根据风机模型和升压变压器模型的组合过程，将组合后的结果继续和其它元件进行再次组合，最终得到整流端子系统的等效两状态Markov模型；

针对逆变端子系统，根据风机模型和升压变压器模型的组合过程，将组合后的结果继续和其它元件进行再次组合，最终得到逆变端子系统的等效两状态Markov模型；

针对直流线路子系统，考虑到其处于STATCOM运行的状态，建立直流线路子系统的3状态Markov等效模型。

3.如权利要求1所述的可靠性计算方法，其特征在于，采用时序Monte Carlo对风电场子系统进行抽样的具体步骤如下：

①指定所有元件的初始状态；

②对每一元件停留在当前状态的持续时间进行抽样；

③在所研究的时间跨度内重复第2步，并记录所有元件的每一种状态持续时间的抽样值，即可获得给定时间跨度内每一元件的时序状态转移过程；

④组合所有元件的状态转移过程，最终建立系统时序状态转移循环过程。

4.如权利要求1所述的可靠性计算方法，其特征在于，

T＝min(T₁,T₂)

取其较小值T作为下一个状态的持续时间，然后继续循环直到抽样结束；其它子系统都采用两状态模型，即只在正常和故障两个状态之间转移；

最后将各个子系统的状态进行组合得到计及STATCOM状态的VSC-HVDC系统的可用传输容量。