[发明专利]一种MMC-UPFC可靠性建模方法

权利要求书

1.一种MMC-UPFC可靠性建模方法，其特征是：所述MMC-UPFC具有双回结构，所述建模方法包含以下步骤：

步骤1、根据MMC-UPFC的双回结构特点，将所述MMC-UPFC的组件划分为五个子系统，所述五个子系统分别是：换流器系统S1，并联侧变压器系统S2，串联侧变压器系统S3，直流母线及控制系统S4和站外交流系统S5；

所述MMC-UPFC的双回结构特点是指：其三台MMC采用互为备用的形式连接在直流母线上，在所述MMC-UPFC的串联侧独立运行时，实现静止同步串联补偿器的功能，在所述MMC-UPFC的并联侧独立运行时，实现静止同步补偿器的功能；

步骤2、采用马尔可夫状态空间法分别对各子系统进行可靠性建模，按如下过程建立各子系统的状态空间模型：考虑各子系统组件的串、并联关系和运行状态，通过排列组合建立各子系统状态空间模型，状态空间模型中的每一个元素均代表一个子系统的运行状态；根据各子系统组件的故障率和修复率，分别得到各子系统的等值化简前状态概率P和等值化简前状态转移率a_ij；所述等值化简前状态转移率a_ij是指在等值化简前的状态i和状态j之间的转移率；

步骤3、分别将各子系统状态空间模型进行等值化简，得到各子系统的等值化简后状态概率P′和等值化简后状态转移率a′_IJ，所述等值化简后状态转移率a′_IJ是指在等值化简后的状态I和状态J之间的转移率；

等值化简后状态概率P′和等值化简后状态转移率a′_IJ按如下方式获得：

等值化简前状态概率P为向量，向量P为：P＝(p₁,...p_i...,p_n)^T，p_i表示等值化简前子系统第i个运行状态的状态概率，1≤i≤n，n表示等值化简前子系统的运行状态个数；

等值化简前状态转移率A为矩阵，矩阵A为：A＝[a_ij]，1≤j≤n；

等值化简后状态概率P′为向量，向量P′为：P′＝(p′₁,...p′_I...,p′_m)^T，p_I′表示等值化简后子系统第I个运行状态的状态概率，1≤I≤m，m表示等值化简后子系统的运行状态个数；

等值化简后状态转移率A′为矩阵，矩阵A′为：A′＝[a′_IJ]，1≤J≤m；

由式(1)获得等值化简前状态概率P：

则：等值化简前状态转移频率f_ij为：f_ij＝a_ijp_i (2)

等值化简后状态转移频率f′_IJ为：

等值化简后子系统第I个运行状态的状态概率p_I′为：

等值后的状态转移率a′_IJ由式(3)、式(4)和式(5)联立计算获得：

f′_IJ＝a′_IJp_I′ (5)

步骤4、根据各子系统间的逻辑关系，并利用状态枚举法枚举出UPFC的七个运行状态；

步骤5、利用所述等值化简后状态概率P′和等值化简后状态转移率a′_IJ，以及各子系统间的逻辑关系，获得所述UPFC的七个运行状态的可靠性参数，依据所述可靠性参数建立MMC-UPFC可靠性模型。

2.根据权利要求1所述的MMC-UPFC可靠性建模方法，其特征是：所述UPFC的七个运行状态是指UPFC、SSSC和STATCOM的全额状态，UPFC、SSSC和STATCOM的降额状态，以及停运状态DOWN。