统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法与流程

技术特征：

1.一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)根据统一潮流控制器构成元件的功能特点，将统一潮流控制器划分为五个子系统，即变压器子系统、换流桥子系统、极设备子系统、直流线路子系统和控制及保护子系统；

2)在各子系统内，根据其实现的既定功能，确定各子系统内构成元件间的逻辑关系，并建立各子系统的可靠性故障模型；

3)根据各子系统间的逻辑关系及元件的串联关系，用串联等值公式求得统一潮流控制器的两状态模型和对应的可靠性参数：

${\mathrm{\λ}}_{UPFC}=\underset{i=1}{\overset{5}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_{eqi}---\left(1\right)$

$r_{UPFC}=\frac{1}{{\mathrm{\λ}}_{UPFC}}\underset{i=1}{\overset{5}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_{eqi}{r}_i---\left(2\right)$

${\mathrm{\μ}}_{UPFC}=\frac{1}{r_{UPFC}}---\left(3\right)$

式中：λ_eqi和μ_eqi分别是各个子系统的等效故障率和等效修复率，r_i为各个子系统的等效故障修复时间，λ_UPFC是统一潮流控制器的等效故障率，r_UPFC是每次故障平均修复时间,μ_UPFC是等效修复率；假设统一潮流控制器故障概率服从指数分布，那么即得到统一潮流控制器正常工作概率为故障概率为

2.根据权利要求1所述的一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于：所述变压器子系统包括单相三绕组换流变压器和交流侧断路器；所述的换流桥子系统包括换流阀组、换流阀冷却设备及保护装置；所述的极设备子系统包括中性点接地支路及相关开关元件；所述的直流线路子系统包括直流断路器、直流电抗和直流输电线路。

3.根据权利要求1或2所述的一种统一潮流控制器可靠性建模方法，其特征在于：步骤2)中确定各子系统内构成元件间的逻辑关系，并建立各子系统的可靠性故障模型采用串联等效模型、并联等效模型、无备用元件可靠性模型、冷备用可靠性模型和热备用可靠性模型中的至少一种。

4.一种采用如权利要求1所求的可靠性参数对含有统一潮流控制器的电网进行可靠性的评估方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)通过蒙特卡洛模拟法模拟系统运行状态，并建立状态空间S，状态空间中每一个元素都代表了一个系统状态S_i，系统状态概率为p_i；

2)针对系统状态S_i，分析当前运行状态下是否包含电压越限母线及潮流越限线路，记越限母线为B_i，记越限线路为L_ij；

3)针对系统状态S_i中每一个越限母线B_i，分析当前越限母线B_i是否有统一潮流控制器接入：

ⅰ)若有统一潮流控制器接入，则生成0-1的随机数，并与越限母线B_i下的故障概率q_UPFC进行比较：

a.若随机数小于或等于当前母线下的统一潮流控制器故障概率，则当前统一潮流控制器有故障，为消除电压越限，削减负荷大小为α-load_i,1，计算得到当前状态下的切负荷概率为p_i×q_UPFC；

b.若随机数大于当前母线下的故障概率，则正常工作，调整统一潮流控制器注入量，消除母线电压越限，削减负荷为0，切负荷概率为0；若调整后仍无法消除电压越限，则仍需削减负荷大小β-load_i,1，计算得到当前状态下的切负荷概率为p_i×p_UPFC；

ⅱ)若不存在统一潮流控制器，为消除电压越限，削减负荷load_i,1，计算得到当前状态下的切负荷概率为p_i，1＝p_i；

4)针对系统状态S_i中每一个越限线路L_ij，分析当前越限线路L_ij是否有统一潮流控制器接入：

ⅰ)若有统一潮流控制器接入，则生成随机数，并与线路L_ij下的故障概率q_UPFC比较：

a若随机数小于或等于当前线路下的故障概率，则当前有故障，无法工作，为消除线路越限，削减负荷大小为α-load_i,2，计算得到当前状态下的切负荷概率为p_i×q_UPFC；

b、若随机数大于当前线路下的故障概率，则正常工作，调整统一潮流控制器注入量，消除线路越限，削减负荷为0，切负荷概率为0；若统一潮流控制器调整后仍无法消除线路越限，则削减负荷β-load_i,2，计算得到当前状态下的切负荷概率为p_i×p_UPFC；

ⅱ)若不存在统一潮流控制器，则削减负荷load_i,2，计算得到当前状态下的切负荷概率为p_i,2＝p_i；

5)计算完成，统计母线电压越限、线路潮流越限造成的系统切负荷概率及切负荷量，得到可靠性指标。