高压直流输电系统可靠性灵敏度分析模型
周家启1，陈炜骏 ，谢开贵 ，刘 洋 ，金小明2
(1．高电压与电工新技术教育部重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400044；
2． 中国南方电网公司技术研究中心，广东省广州市510620)
ABSTRACT： To depict the impact of components on reliability of HVDC power tran smission system，a sensitivity index of component reliability of HVDC system is proposed．
Combining with fault tree method and frequency and duration (FD)method，a combination model for sensitivity analysis of component reliability of HVDC system is built，and the definition of probability sensitivity of HVDC system reliability an d that of key significance level are given．By mean s of two calculation examples，the reliability evaluation and sensitivity an alysis of single 12–pulse an d dual 12–pulse HVDC systems are conducted．According to calculation results，the impacts of each component or sub-system on HVDC system reliability and component backup are deeply studied．The proposed method is available for reference to the an alysis on enhancement measures for HVDC system and the decision making of system operation and maintenance．
KEY WORDS：HVDC power transmission system；reliability evaluation；sensitivity analysis；fault tree method
摘要：为从元件层面刻画高压直流输电系统可靠性影响程度，提出了直流系统元件可靠性灵敏度指标，结合故障树法及频率和持续时间法建立了高压直流输电系统元件可靠性灵敏度分析的组合模型，提出了直流系统可靠性评估概率灵敏度和关键重要度的定义。最后通过2个算例，对单，双12脉高压／特高压直流输电系统进行可靠性评估及灵敏度分析，基于计算结果对各元件或子系统对系统可靠性的影响及元件备用的影响进行了全面探讨。该方法对于识别系统的薄弱环节，对系统的增强措施分析及系统运行维修决策具有参考意义。
关键词：高压直流输电系统；可靠性评估；灵敏度分析；故障树
0 引言
与交流输电相比较，直流输电由于其固有的技术的经济上的特点，在远距离大容量输电、交流电力系统之间非同步互联、利用电缆跨海输电或向负荷密集的大城市供电以及作为限制短路电流的措施等方面，均能发挥其独特的作用 J。随着交直流联网的出现，直流系统的可靠性水平已成为影响整个电力系统可靠性的重要因素 。因此，评估高压直流输电系统的可靠性及分析各种影响因素具有重要的理论意义和工程实用价值【5]。各元件对直流系统可靠性的“贡献”取决于其在系统拓扑结构中的位置及自身可靠性参数，如何快速、准确地判断对系统可靠性影响最大的元件、辨识系统薄弱环节极为重要。
4 结论
(1)建立高压直流输电系统可靠性灵敏度分析组合模型，反映元件或子系统对系统可靠性影响程度，弥补了单纯可靠性指标只能得到系统可靠性水平、难以反映可靠性薄弱环节的缺陷。
(2)故障树法结合FD法对元件进行可靠性灵敏度分析，使程序通用性好、故障定位迅速，且便于处理元件备用，减少系统组合状态，显著降低算法复杂度，提高计算效率。
(3)对常见单12脉动高压和双12脉动特高压直流输电系统进行可靠性计算及灵敏度分析以定位系统可靠性薄弱环节。分析结果表明，换流变压器为最薄弱元件；其次是交流开关站、极控、换流阀、站控以及平波电抗器的故障。对于一般直流输电系统，建议采用阀组1冗余、换流变1备用。
理论分析和工程算例验证了本文方法的实用性，对确定影响系统可靠性的关键元件和提出增强措施具有一定的指导意义.
