基于瞬时状态概率的保护系统短期可靠性评估

电力系统短期可靠性评估中,设备状态概率和不可用率随时间变化较大,采用稳态不可用率抽样随机故障,可能引起较大误差。建立瞬时状态概率的解析算法,提出用评估周期内平均不可用率代替稳态不可用率。将根据历史状态和当前状态得到的平均不可用率概率加权,以反映历史状态转移的影响。建立包括拒动、误动、后备、修复、检修等的继电保护系统状态转移空间,研究了短期不可用率与可靠性参数的关系。结果表明,瞬时状态概率与短期不可用率与其稳态值存在较大差异,从不同初始状态向稳态值振荡或单调收敛。

一种适用于运行风险评估的元件修复时间概率分布

确定元件在未来短时段内的瞬时状态概率是电力系统运行风险评估研究中的关键问题之一。首先,通过定性分析和定量计算说明描述元件维修时间的概率分布类型、参数对元件的瞬时状态概率值有较大的影响,并说明可靠性研究中采用指数分布描述维修时间不适用于运行风险评估计算。接着提出维修时间概率分布的选型需要满足的3个必要条件。然后,提出一种新的概率分布——"叠加指数分布",其密度曲线为"铃形",可很好地表征故障维修时间的分布特点,且使瞬时状态概率易于计算。采用现场实际数据的算例结果显示,叠加指数分布能非常好地符合实际样本,得到的元件瞬时状态概率也相对来说最真实。

运行风险评估中的变压器时变停运模型(二)基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型

建立了用于电力系统运行风险评估的变压器时变停运模型。首先,根据变压器事故停运的特性,将其状态划分为运行状态、内部潜伏性故障状态和外部附件故障状态。然后,建立了基于延迟半马尔可夫过程的变压器时变停运模型。该模型既能够反映变压器内部故障和外部故障在修复时间上的区别,又能够反映变压器内部潜伏性故障在维修前后故障率的变化。最后,利用数值算例验证了所提出的模型的科学性。

继电保护系统长期和短期可靠性的参数灵敏度算法

继电保护系统是典型的多元件、多状态、不确定系统,其可靠性对电网安全极为重要。保护系统长期可靠性与元件可用度有关;短期可靠性与元件可用度和状态初值有关。为确定关键元件,提高保护系统可靠性,针对继电保护系统长期和短期可靠性评估,提出状态概率对可靠性参数的灵敏度算法。证明稳态状态概率可用转移率矩阵逆矩阵的最后一列表示,稳态状态概率的参数灵敏度,可用转移率矩阵及其偏导表示。证明瞬时状态概率的矩阵指数,可展开成矩阵级数后求导,随级数数增加导数最终收敛。以输电线路双重保护方案为例,验证了状态概率灵敏度模型的计算精度。

柔性输电设备短期可靠性评估算法

基于大功率电力电子技术的柔性输电设备,元件修复(替换)时间差异很大,可能包括冗余元件。其可靠性水平与运行方式和故障模式有关,状态概率随时间变化。采用稳态不可用率抽样设备状态,将引起较大误差。基于有限可靠性评估周期,建立适于多状态系统的平均不可用率解析算法。证明平均不可用率与状态初值、可靠性评估周期有关。证明平均不可用率不能按串并联结构直接等值。给出了高压直流输电系统换流桥的分析结果以检验算法的可行性。

CIMS中若干生产线问题的分析

针对ＣＩＭＳ生产线的可靠性分析和缓冲区状态分析，提出了求稳态概率分布的一般方法，并将之用于两级串联生产线、装配生产线和拆卸生产线。缓冲区不可靠可转化为可靠来分析。