[发明专利]特高压直流输电系统中换流单元的可靠性及灵敏度分析方法

摘要

本发明公开了一种特高压直流输电系统中换流单元的可靠性及灵敏度分析方法，应用于特高压直流输电系统的换流站换流单元中，其步骤包括：1获得所述换流阀水冷系统CVWC的七状态等值模型；2分析所述换流阀水冷系统CVWC的可靠性及灵敏度；3分析所述换流桥子系统CB、换流变子系统CT、控制保护子系统CP的可靠性及所述换流桥子系统CB的灵敏度；4分析所述换流单元CU的可靠性及灵敏度。本发明能对特高压直流输电系统中的换流单元进行可靠性及灵敏度分析，并建立换流阀水冷系统的状态空间模型，分析换流阀水冷系统和特高压直流输电系统中换流单元其他内部元件的结构关系，有利于提高特高压直流输电系统中换流单元可靠性。

主权项

1.一种特高压直流输电系统中换流单元的可靠性及灵敏度分析方法，所述换流单元CU中包括：换流桥子系统CB、换流变子系统CT、控制保护子系统CP；所述换流桥子系统CB中包括：换流阀水冷系统CV&WC；所述换流阀水冷系统CV&WC包括：换流阀CV、内冷水系统IC和外冷水系统EC；其特征是，所述可靠性及灵敏度分析方法是按照如下步骤进行：步骤1：获得所述换流阀水冷系统CV&WC的七状态等值模型：采用状态空间法对换流阀CV的两状态等值模型、内冷水系统IC的两状态等值模型和外冷水系统EC的两状态等值模型进行组合与化简，获得所述换流阀水冷系统CV&WC的七状态等值模型；所述换流阀水冷系统CV&WC的七状态等值模型分别表示所述换流阀水冷系统CV&WC的七个状态，包括：第一个状态第二个状态第三个状态第四个状态第五个状态第六个状态和第七个状态所述第一个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC正常工作；所述第二个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC中换流阀CV故障，内冷水系统IC受累停运，外冷水系统EC受累停运；所述第三个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC中换流阀CV故障，内冷水系统IC故障，外冷水系统EC受累停运；所述第四个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC中换流阀CV故障，内冷水系统IC故障，外冷水系统EC故障；所述第五个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC中内冷水系统IC故障后一段时间，外冷水系统EC受累停运，换流阀CV仍正常工作；所述第六个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC中外冷水系统EC故障后一段时间，内冷水系统IC和换流阀CV仍正常工作；所述第七个状态表示所述换流阀水冷系统CV&WC中外冷水系统EC故障后一段时间，内冷水系统IC故障，换流阀CV仍正常工作；步骤2：分析所述换流阀水冷系统CV&WC的可靠性及灵敏度：将所述换流阀水冷系统CV&WC的七状态等值模型化简为两状态等值模型，并分别记为正常工作状态和故障状态其中，所述正常工作状态包括：所述换流阀水冷系统CV&WC的第一个状态所述换流阀水冷系统CV&WC的第五个状态所述换流阀水冷系统CV&WC的第六个状态和所述换流阀水冷系统CV&WC的第七个状态所述故障状态包括：所述换流阀水冷系统CV&WC的第二个状态所述换流阀水冷系统CV&WC的第三个状态和所述换流阀水冷系统CV&WC的第四个状态根据所述换流阀水冷系统CV&WC的两状态等值模型，分别得到所述换流阀水冷系统CV&WC的等效故障率和等效修复率，以表征可靠性，以及所述换流阀水冷系统CV&WC的等值灵敏度；步骤3：分析所述换流桥子系统CB、换流变子系统CT、控制保护子系统CP的可靠性及所述换流桥子系统CB的灵敏度：采用状态空间法，分别对各子系统进行可靠性状态空间建模和化简，获得各子系统的六状态等值模型，并根据所述各子系统的六状态等值模型，分别得到各子系统的等效故障率和等效修复率，以表征可靠性，以及所述换流桥子系统CB的灵敏度；步骤4：分析所述换流单元CU的可靠性及灵敏度：采用状态空间法将所述各子系统的六状态等值模型进行组合与化简，获得所述换流单元CU的六状态等值模型，并根据所述换流单元CU的六状态等值模型，分别得到所述换流单元CU的等效故障率和等效修复率，以表征可靠性，以及所述换流单元CU的灵敏度。