采用故障树(fault tree analysis,FTA)法分析UHVDC系统可靠性及灵敏度。考虑多状态元件同站双极互为备用逻辑关系,建立所有故障方式的故障树。基于串、并联结构,分别建立FTA和状态空间(state space,SS)可靠性分析模型。发现FTA误差,源于对串联系统不当引入多个元件同时故障状态。分别采用FTA和SS法计算UHVDC系统状态概率和灵敏度,量化前者误差。结果证实FTA得到的不可用率确实较SS法偏高,误差与元件个数及元件可用度有关。发现系统故障概率对同一元件修复率和安装率的绝对灵敏度之比,为其安装率和修复率之比的平方,同一元件所有参数相对灵敏度之和为0,据此可大幅降低灵敏度分析计算量。
统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)传统三状态模型仅考虑降额,四状态模型仅考虑单换流器继续运行情况,该文兼顾两者,扩展得到UPFC九状态模型,并计及UPFC与单独串补、并补方式相互重叠,以获得更为精确的设备停运概率。利用矩阵描述频率和持续时间法分层等值,建立换流器通用备用模型,以及可以量化UPFC实现不同功能的等值模型。新推导出分层等值系统状态概率、频率和持续时间灵敏度公式,弥补连续修改参数法求UPFC模型灵敏度的不足。算例分析UPFC可靠性指标及其灵敏度,帮助辨识薄弱环节、优化结构和参数,分别采用全微分公式和连续修改参数法,验证所提模型的正确性和有效性。
