流输电工程可靠性评 估显得尤为重要。当前，针对VSC-HVDC系统可靠性模型的研究主要基于已有的传统HVDC 系统可靠性模型的建立方法，包括：状态枚举法、Markov法等，其主要根据VSC-HVDC系统的 功能结构，将其划分为若干个子系统（如换流阀子系统），对各子系统分别建立两状态（正 常或故障状态）模型，然后进行状态合并，进而得到整个VSC-HVDC系统可靠性模型。
[0019] 上述方法虽然实现简单，且在传统HVDC建模中使用广泛，但VSC-HVDC作为一种柔 性输电技术，其运行控制等方面有别于传统HVDC系统，在对其进行可靠性建模时还需考虑 以下因素：
[0020] 1、目前实际工程的VSC-HVDC虽然为双极接线结构，但大部分不能单极运行，任一 极的元件故障都会导致该换流站停运，这一点与传统HVDC的运行方式不同。
[0021] 2、相比传统HVDC，VSC-HVDC更适合构成多端输电系统，并已经应用于多个实际工 程。多端VSC-HVDC比两端VSC-HVDC具有更高的经济性和灵活性，但是输电系统的控制和 运行方式更为复杂。网架拓扑上，可能出现环网式结构。因此，复杂多端VSC-HVDC的可靠 性模型的研究需要考虑这些因素。
[0022] 3、VSC-HVDC作为一种灵活快捷的输电方式，在风电场并网上有明显的优势，已广 泛应用于海上风电场并网。作为风电场接入方式时，需考虑风电场出力间歇性因素，以及风 电场出力与VSC-HVDC系统的元件故障具有时序相关性等特点的影响。
【发明内容】
[0023] 本发明的目的是，针对目前还没有完善的背靠背异步联网混合直流输电系统的可 靠性评估模型，结合传统高压直流输电和柔性高压直流输电的可靠性评估方法，提供一种 背靠背异步联网混合直流输电系统的可靠性评估计算。
[0024] 实现本发明的技术方案是：一种背靠背异步联网混合直流输电系统的可靠性评估 方法，首先根据系统的结构特点，对其进行子系统划分；然后根据各个子系统的特点，选用 相应的可靠性评估模型对子系统进行可靠性评估；最后根据各个子系统的可靠性评估结果 以及子系统间的逻辑连接关系，即可实现背靠背混合直流输电系统的可靠性评估。具体方 法步骤如下：
[0025] 步骤A、子系统划分
[0026] 对直流输电系统可靠性评估而言，子系统分析方法是一种简化且精度更高的方 法，具有以下优点：1)应用子系统方法更易简单、清晰地表达直流输电系统各部分的逻辑 关系，为不同运行状态的分析提供方便，结合适当的可靠性评估方法即可进行系统可靠性 计算；2)由于直流输电系统元件众多，其高阶事件的概率比重较大，应用子系统方法可有 效计及高阶事件；3)子系统方法可以通过各类中间计算结果，分析各子系统对系统可靠性 的影响程度，辨识系统薄弱环节。
[0027] 对于背靠背异步联网混合直流输电系统，子系统的划分可参考传统高压直流输电 系统和柔性高压直流输电系统的子系统划分方法，结合背靠背异步联网混合直流输电系统 本身运行特点，并按照一次设备与二次设备分开、整流侧与逆变侧分开、正极与负极分开、 考虑备用与无备用分开的原则，其子系统可以划分为以下几个子系统：1)传统换流变压器 子系统；2)交流滤波器子系统；3)传统阀组子系统；4)平波电抗器子系统；5)柔性单侧子 系统。
[0028] 步骤B、子系统可靠性评估
[0029] 在对整个系统进行可靠性评估时，各子系统的可靠性计算，是整个系统可靠性评 估的基础。首先将系统划分为若干个子系统，分别建立其子系统的可靠性评估模型，然后组 合得到系统可靠性评估模型。由于各子系统的结构和运行方式不同，针对各子系统的可靠 性计算模型也不同，下面分别介绍各子系统的可靠性计算模型。
[0030] 1、交流滤波子系统
[0031] 该子系统包括直流输电系统单侧所有型号交流滤波器、交流滤波器断路器和母线 等，图2为整流侧交流滤波器结构示意图。对单侧交流滤波器而言，故障交流滤波器的数量 和类型会对传统直流传输的容量产生不同的影响，通过实际高压直流输电工程的交流滤波 器容量状态表来刻画。交流滤波器容量状态表，是指当故障后的实际运行的交流滤波器类 型和数目不同时，与交流滤波器对于整个高压直流输电系统的输送容量的影响相对应的列 表。这里采用依次枚举不同数量不同类型交流滤波器的故障，算出每种故障对应的概率和 频率指标然后叠加得到整个系统指标。交流滤波器计算方法简介：
[0032] 1)枚举事件容量状态的确定
[0033] 由于容量状态只与滤波器的类型和数量有关，同时母线的故障后果都可以由交流 滤波器的故障后果等效，故可根据滤波器的类型和数量确定系统的容量状态。
[0034] 2)交流滤波器断路器隔离过程与修复过程的等效
[0035] 将断路器故障的隔离过程与修复过程分开考虑，其隔离过程的故障后果与其所连 接的母线相同，其修复后果与其所联的滤波器相同（交流主母线所连断路器故障后果与其 所连交流滤波器母线相同）。故可考虑分别将断路器的隔离过程与修复过程等效。
[0036] 假设两个元件的故障率和修复率是分别为λ i、λ 2和μ i、μ 2，串联等效元件的故 障率和修复时间分别为AsJP μ Μ，则串联等效网络的计算公式为：
[0038] 3)断路器隔离过程的等效及其故障后果的确定
[0039] 在断路器隔离过程中，主母线与交流滤波器小母线的断路器，交流滤波器小母线 与母线是串联的关系，可将其用串联等效公式合并。那么系统中只存在大母线、小母线、滤 波器三种类型的元件。
[0040] 在进行多阶故障枚举时，只存在两种情况，一是元件的故障影响容量相加，一是元 件故障后果容量"取大"（取大包括到相等中的任一个）。
[0041] 只有两种情况下对其进行取大处理，一是小母线与同其下连接的滤波器故障，一 是状态中存在大母线故障。
[0042] 在处理多阶故障状态时，先进行同一母线下的取大处理，然后将各容量相加，可得 多阶故障状态的后果。
[0043] 4)断路器修复过程的等效及其故障后果的确定
[0044] 在断路器修复过程，交流滤波器和与其连接的交流滤波器断路器、交流滤波器小 母线和与其相连的交流滤波器断路器是串联的关系。同理，可将它们分别进行串联等效。那 么系统中只存在大母线、小母线、滤波器三种类型的元件。可同上处理。
[0045] 5)重复状态的处理
[0046] 分开计算断路器故障的隔离过程与修复过程的概率和频率，会重复计算不包含断 路器故障的状态。须减去不包含断路器故障的状态的概率与频率。
[0047] 6)交流滤波子系统可靠性计算流程图
[0048] 交流滤波子系统可靠性计算流程图如图3所示。
[0049] 2、传统换流变压器子系统
[0050] 该子系统包括传统直流输电系统单侧所有换流变压器、换流变压器断路器及备用 换流变压器等。由于传统换流变压器子系统按照12脉波换流阀分组接线单侧整体备用，所 以在计算单个换流单元对应换流变压器组可靠性时要以站为单位进行整体状态枚举，然后 对换流变压器组、换流变压器断路器和换流阀