交直流并联系统可靠性与概率动态安全分析(Ⅰ)——可靠性的概念、指标及模型

阐述了在交直流并联输电系统规划中进行可靠性评估和概率动态安全分析的基本概念。基于切负荷突然性差异，分别提出了可靠性和概率动态安全性指标；讨论了在可靠性和概率动态安全分析中考虑的各种随机因素；介绍了交直流并联系统稳态情况下的ＴＣ（ＴｒａｎｓｍｉｓｉｏｎＣａｐａｂｉｌｉｔｙ）模型及暂态稳定模型。     

并行分解法用于交直流并联系统概率稳定性计算

介绍了交直流并联系统暂态稳定模型,分析了影响暂态稳定性的各种随机因素并提出了概率稳定性评估的定量指标。通过对扰动及系统响应的时序结构分析,提出了并行分解定理,从而建立起交直流并联系统概率稳定计算的并行分解Monte Carlo法。本文还通过算例说明了有关概念及方法的应用。     

载荷共享并联系统疲劳累积损伤可靠性模型

针对存在载荷传递、分担的并联系统,传统的并联系统可靠性模型已不适用.为了有效处理载荷共享并联系统的可靠性问题,首先分析了并联系统的相关失效,并分步计算并联系统可靠度,应用全概率公式和Miner理论对并联系统进行了疲劳累积损伤可靠性建模.其次,运用Monte Carlo方法对零件寿命服从Weibull分布的并联系统可靠度进行了模拟计算,同时对零件寿命服从对数正态分布的并联系统可靠度显式计算公式进行了推导.建立了变应力作用下并联系统疲劳累积损伤可靠性模型.     

交直流并联输电系统自校正控制

以非线性模型为基础,在线递推辩识为手段,提出了一种交直流并联输电系统的自适应控制方法。利用直流系统调节速度迅速的特点,结合广义最小方差自校正控制律,显著地改善了系统的动态品质。同时本方法以单输入单输出形式,使控制系统的实施非常简单。通过对一实例的自校正控制系统设计、仿真及分析,展示了自校正控制策略在交直流并联输电系统中的广阔应用前景。     

基于损伤等效原理的并联系统相关失效可靠性分析

在考虑零件寿命服从Weibull分布的条件下,针对两个零件的并联系统进行相关失效分析,提出了一种分析相关失效的等效损伤转换方法,并基于损伤等效转换原理及全概率公式对并联系统进行相关失效可靠性建模;应用Monte Carlo仿真验证所建立的模型的正确性.研究表明,这种基于损伤等效原理的并联系统可靠性模型能够很好地反映并联系统零件间的相关失效,并且能够满足损伤等效准则,优于等概率转换法所建立的模型;从而为零件寿命服从Weibull分布的并联系统可靠性分析提供了一种新的方法.     

500kV交直流并联电网运行问题探究

本文以某交直流并联运行电网为例,探究了运用中经常出现的问题,某交直流并联运行电网有着较长的距离和．较大的容量,在长时间的运行当中,逐渐暴露出了诸多的问题,比如弱阻尼、动态电压支撑能力不足等等。针对这些问题,需要采取一系列的措施来进行控制,保证电力系统可以正常安全的运行,提高供电的质量。     

基于安全域的输电系统概率安全评估系统框架

针对输电系统概率安全评估问题,提出了一种基于安全域的输电系统概率安全分析系统的模型.介绍了该模型的构成、实用动态安全域和割集电压稳定域在概率安全评估中的应用,以及概率安全评估的计算步骤.该系统应用最新的安全域的研究成果,在能量管理系统数据的基础上,通过对安全域、随机潮流的计算,实现了输电系统在线概率安全评估.给出的动态和静态不安全概率指标,可用于指导运行人员进行预防性控制决策.     

交直流并联系统可靠性与概率动态安全分析（Ⅱ）——模拟的时序结构及并行分解算法

描述了用Monte Carlo模拟法评估交直流并联输电系统可靠性和概率动态安全性指标时的模拟时序结构。提出并证明了随机模拟的并行分解定理，建立了并行分解算法。最后通过算例说明了本文方法应用的可行性。     

基于动态相量模型的交直流系统混合仿真

为了解决高压直流输电(HVDC)系统传统仿真模型的精度问题,提出了一种新的混合模型仿真算法来进行交直流系统的暂态稳定分析,分析中对HVDC采用动态相量模型,对交流系统采用传统机电暂态模型.通过混合仿真研究了HVDC动态相量模型与交流系统之间的接口迭代算法.算例结果表明,HVDC动态相量模型比电磁暂态模型具有更高的精度,且提出的接口算法能有效地应用于交直流系统的暂态稳定分析.     

特高压交直流系统的稳定控制仿真研究

随着电力系统的发展,纯机电暂态仿真和电磁暂态仿真在分析大规模特高压交直流混合电网时已呈现明显不足.为了准确地分析特高压交直流输电系统的动态特性,基于电力系统全数字实时仿真平台(ADPSS)搭建了特高压交直流输电系统的机电—电磁暂态混合仿真模型,并对整流侧和逆变侧交流母线故障进行了仿真分析.结果表明,所设计的仿真模型可以有效地掌握直流系统内部器件的详细动态过程,并且为特高压交直流系统的稳定控制提供技术支持和理论指导.     

高压交直流并联系统的暂态稳定分析

本文阐述了交直流并联系统暂态稳定分析中的特殊问题，建立了稳定评估的数学模型并提出了相应的算法。通过算例验证了本文模型和方法的正确性。     

串联和并联系统中异质元件的分配策略

考虑由一些子总体组成的混合总体,并以一定概率从该混合总体中随机抽取几组元件组成串联(并联)系统.首先,比较了具有不同分配策略的两个串联(并联)系统的可靠性;其次,利用随机序工具研究了子总体的选择概率对串联(并联)系统可靠性的影响.     

高压交直流并联系统的数字仿真

首次将友模法应用于高压交直流并联系统的数字仿真;建立的交直流并联系统的数字模型可以对交直流并联系统进行正常稳态工况、故障工况及故障对策的仿真计算。提出的仿真方法计算量小;计算精度高、占用内存少、速度快且使用方便。     

高压交直流并联系统的预想事故分析

本文提出了一种高压交直流并联系统的预想事故分析方法。本方法与高压交直流并联系统的快速解耦潮流相结合,采用节点附加注入功率模拟交、直流支路开断,预想事故后的潮流计算采用直接解法。编制了高压交直流并联系统交、直流支路开断的预想事故分析程序。并用实例进行了计算,得到了满意的结果。     

钢缆类相关失效系统的可靠性分析

对钢缆进行力学性能分析及可靠性建模,能够对其在使用过程中的可靠性进行评估.首先,通过将钢缆简化为并串联模型,考虑了Weibull效应和Daniels效应对其力学性能的影响;然后,应用次序统计量推导出具有Weibull效应的串联系统强度的Weibull分布表达式;其次,分析了具有Daniels效应的并联系统的强度计算公式和分布函数;最后,在不作钢丝失效独立的假设下,通过条件概率和分步计算对钢缆进行了可靠性建模.研究表明,所建立的钢缆类并串联系统可靠性模型能够为钢缆的可靠性分析提供依据,并且能反映相关失效的影响.     

单元寿命服从任意分布的共载并联系统可靠性

在共载并联系统可靠性分析的基础上,根据条件概率及全概率理论,将系统各单元在各载荷阶段的寿命过程通过等效累积失效概率模型折合到后续寿命过程中,给出任意寿命分布下的共载并联系统可靠性模型通式.然后分析其求解方法,建立系统可靠度的蒙特卡罗仿真方法.为满足工程需要,提出系统可靠度的上下界法.算例证明了模型及算法的通用性、可行性.     

计及离散控制的交直流电力系统最优潮流计算

为协调交直流电力系统的各种控制手段,减少系统的稳态运行费用,建立了交直流电力系统最优潮流计算的数学模型.模型中考虑了变压器变比(包括换流变压器变比)和并联电容器组补偿电纳的离散特性,为非线性混合整数规划模型.采用内嵌二次罚函数处理离散控制变量的非线性原对偶内点法进行求解,并讨论了迭代过程中二次罚函数的引入时机和罚因子的取值方案.对11节点和39节点2个交直流系统的计算表明,所提出的模型和算法能够可靠地收敛到系统可实施的、经济的运行方式.     

基于DDRTS的高速铁路全并联AT牵引供电系统研究

牵引供电系统是高速铁路的重要子系统之一,其安全和高效地运行是高速铁路可靠性运行的重要保障.本文详细讨论其数学等值模型,基于DDRTS(数字动态实时仿真)搭建了全并联AT高速铁路牵引供电仿真系统,进行不同类型的短路故障模拟仿真并与现场实测试验数据对比.试验和仿真结果表明:基于DDRTS建立的全并联AT牵引供电仿真系统,能够准确模拟实际供电线路不同故障情况下的电流分布情况.此系统的建立为牵引供电系统工程设计和应用提供重要的理论依据.     

核电厂设备冷却水系统动态可靠性评估方法

核电厂设备冷却水系统作为一类双重冗余的系统,存在复杂的动态时序失效行为。传统故障树分析法缺乏对时间因素的描述,对设备冷却水系统中的动态时序问题分析假设过于保守。针对上述故障树分析法的局限性,结合动态故障树(dynamic fault tree, DFT)和动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network, DBN),提出了一种核电厂设备冷却水系统动态可靠性评估方法。首先在设备冷却水系统结构功能的基础上构建系统DFT模型;然后根据转化规则将DFT模型转化为DBN模型;最后通过DBN正向推理得到设备冷却水系统可靠度曲线,反向推理得到根节点的后验概率排序,敏感性分析识别系统薄弱环节。评估结果表明：所提出的方法能够为提高系统智能维修维护水平和可靠性提供依据。     

船舶避碰过程中人的可靠性分析

探讨了人的可靠性分析技术在船舶避碰中的应用，提出了利用船舶碰撞事故报告以及事故统计数据并结合专家意见评估避碰过程中的人的可靠性的实用技术；给出了人为失误引发碰撞的概率以及失误迫使条件的量值．所提方法和评价结果为避碰系统中人的可靠性的进一步研究打下了基础，对船舶安全系统的风险分析也有参考价值．