束洪春，董海飛，趙紅芳，許 暢，楊永銀，趙學專

（1.昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明 650500；2.昆明理工大學 省部共建智能電網故障檢測與保護控制協(xié)同創(chuàng)新中心，云南 昆明 650500；3.昆明理工大學 云南省綠色能源與數字電力量測及控保重點實驗室，云南 昆明 650500；4.昆明理工大學 電力工程學院，云南 昆明 650500）

0 引言

柔性直流輸電技術是綠色能源基地遠距離大容量電力外送、優(yōu)化電網格局的重要技術手段。隨著電力電子技術的發(fā)展，由加拿大的Boon-Teck等學者提出的基于電壓源換流器的高壓直流輸電［1］（voltage source converter based high voltage direct current transmission，VSC-HVDC）技術近年來被廣泛運用在輸電系統(tǒng)的換流站中，傳統(tǒng)高壓直流輸電技術采用晶閘管完成換相，換流站由強交流系統(tǒng)支撐；柔性直流輸電技術中的換流器采用了可關斷器件絕緣柵雙極型晶體管和高頻調制技術相結合的電壓源換流器（voltage source converter，VSC）［2］，其可有效避免換相失敗，實現有功功率和無功功率的單獨控制?；谌嵝灾绷鬏旊娂夹g的換流站是柔性直流輸電系統(tǒng)中的重要一環(huán)，時刻了解換流站電氣主接線運行穩(wěn)定性水平并通過對換流站電氣主接線的可靠性分析來合理制定計劃檢修策略對預防電網事故和保證其安全可靠運行至關重要。

已有大量學者對電力系統(tǒng)可靠性評估與電網在實際運行過程中的脆弱性分析方法進行了研究。文獻［3］針對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)提出一種穩(wěn)定控制系統(tǒng)的可靠性分析方法，將系統(tǒng)的可靠性進行化簡分層處理，提出各層故障樹分析模型，利用序貫蒙特卡羅法對故障樹模型進行可靠性分析。文獻［4］提出一種基于故障樹和重要度分析的電氣主接線可靠性評估方法，針對電力系統(tǒng)規(guī)劃、故障診斷等問題，選取了系統(tǒng)可靠性指標并考慮了系統(tǒng)中各個元件的重要度，辨識出系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)。文獻［2］以烏東德電站送電廣東廣西輸電工程為研究對象，采用故障持續(xù)時間和故障發(fā)生頻率指標估算系統(tǒng)可靠性。由于模塊化多電平換流器（modular multilevel convert，MMC）是特高壓柔性直流系統(tǒng)的關鍵設備，許多學者就MMC的損耗和供電可靠性進行了研究。文獻［5］為提高MMC可靠性，提出了MMC子模塊數量冗余配置的方法。文獻［6］在考慮子模塊相關性的基礎上進行了MMC可靠性分析。文獻［7］基于電力系統(tǒng)中的電氣元件突發(fā)性故障比例，提出了一種計及異常狀態(tài)和定期檢修的統(tǒng)一潮流控制器（unified power flow controller，UPFC）可靠性模型及靈敏度分析方法，當電氣元件處于異常狀態(tài)時，其實際上處于故障狀態(tài)的概率較大，故依靠常規(guī)的狀態(tài)概率評估元件可靠性不夠準確。文獻［8］提出一種基于可靠性框圖法建立的可靠性模型，使用矩陣運算來提高可靠性模型的求解效率，但該方法只適用于某些可靠性框圖容易形成的簡單電力系統(tǒng)。文獻［9］提出了一種將動態(tài)故障樹和蒙特卡羅法相結合的廣域通信系統(tǒng)可靠性分析方法，該方法模型簡單，可以辨識出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，針對薄弱環(huán)節(jié)采取一定策略，從而提高系統(tǒng)的可靠性，但是該算法計算時間長，存在計算效率低的問題。文獻［10］將MMC可靠性研究從微觀到宏觀劃分為器件級、電路級和系統(tǒng)級3個尺度，分析了不同尺度之間的相互影響，提出不同尺度可靠性模型互聯的思路，為未來MMC可靠性分析多尺度問題提供了一種新的解決路徑。文獻［11］從MMC的子模塊冗余配置、系統(tǒng)拓撲結構、控制保護等方面對柔性直流輸電系統(tǒng)可靠性進行研究，提出一種基于馬爾可夫過程的柔性直流輸電工程電氣主接線的可靠性分析模型。

目前，柔性直流輸電系統(tǒng)的可靠性模型與傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)類似，包括故障樹法、狀態(tài)空間圖法、頻率-持續(xù)時間法、狀態(tài)解析法、蒙特卡羅法等［12］。然而，對于超（特）高壓、大容量、遠距離柔性直流饋入的受端網絡，如何與傳統(tǒng)直流調控提高受端電網穩(wěn)定性，如何評估柔性直流系統(tǒng)的性能，支撐新一代電網建設是亟待解決的問題［13］?；陔姎庠顟B(tài)進行可靠性建模的方法眾多，電氣元件的運行狀態(tài)也被分解為正常、異常、故障、計劃檢修、狀態(tài)檢修等，在可靠性建模上存在一定的復雜性。本文基于已有文獻，分析電氣元件涉及的各種狀態(tài)分類以及設備運行狀態(tài)的劃分原因，提出了可將電氣運行狀態(tài)歸一于“正常運行狀態(tài)”“故障運行狀態(tài)”“檢修運行狀態(tài)”的等效三狀態(tài)模型，在基于等效三狀態(tài)模型的可靠性建模下利用目標導向（goal oriented，GO）法與動態(tài)貝葉斯網絡（dynamic Bayesian network，DBN）相結合的方法解決了柔性直流輸電換流站可靠性評估的問題。通過仿真實驗驗證了本文所提模型對于電氣主接線可靠性評估的可行性和有效性；通過與已有的典型方法對比，驗證了本文所提等效模型建模得到的可靠性評估指標系統(tǒng)可用度有所提高，并且可有效解決關于電氣主接線可靠性建模復雜性問題，同時避免了可靠性分析計算帶來的維數災難問題，依據可靠性評估結果可確定柔直換流站元件檢修時間，解決了對柔直換流站元件過度檢修和對運行中的系統(tǒng)可靠性認識不確切的問題，為提高柔直換流站運行穩(wěn)定性提供了可靠依據。

1 受端換流站電氣主接線簡介

烏東德電站送電廣東廣西輸電工程采用多端直流輸電方案，送端云南建設 ±800 kV、8×106kW的昆北換流站，受端廣東建設 ±800 kV、5×106kW的龍門換流站，廣西建設 ±800 kV、3×106kW的柳北換流站，龍門換流站電氣主接線見附錄A圖A1。

柔直換流站的核心元件是由全控電力電子器件構成的VSC。由圖A1可知，龍門換流站的主要設備包括隔離開關、聯接變壓器、避雷器、交流濾波器、VSC、直流電抗器、電壓與電流測量裝置、接地刀閘、變流變壓器以及斷路器［14］。根據元件在電氣主接線的作用，可分為靜態(tài)元件、動態(tài)元件、附屬元件。靜態(tài)元件在主接線中的功能主要是參與調節(jié)控制電壓，動態(tài)元件主要是指具有動作屬性的電氣設備，附屬元件則是在其失去功能時，還能保證主接線的連通性不受其影響的電氣設備。因此，靜態(tài)元件主要包括送端母線、變壓器、交流濾波器、直流濾波器和直流電抗器；動態(tài)元件主要包括交流斷路器、直流斷路器、隔離開關和VSC；附屬元件主要包括站控系統(tǒng)、電壓與電流測量裝置、避雷器、接地刀閘以及互感器。

2 電氣主接線元件模型與分區(qū)簡化方法

2.1 電氣主接線各元件的數學模型

2.1.1 靜態(tài)元件的可靠性模型

靜態(tài)元件主要是在系統(tǒng)電氣主接線中參與控制和調節(jié)電壓的電氣設備，傳統(tǒng)可靠性分析中靜態(tài)元件的狀態(tài)主要包括正常運行狀態(tài)NJ和故障狀態(tài)RJ。考慮到柔性直流輸電系統(tǒng)中很多關鍵元件發(fā)生故障時，由于元件結構復雜性需返廠維修，系統(tǒng)停運時間較長［15］，因此柔直換流站電氣主接線可靠性分析中需要著重考慮靜態(tài)元件的計劃檢修概率，本文的靜態(tài)元件采用計及計劃檢修狀態(tài)MJ的三狀態(tài)模型，如圖1所示。

圖1 靜態(tài)元件的三狀態(tài)模型Fig.1 Three-state model of static components

靜態(tài)元件的三狀態(tài)可靠性模型為：

式中：λR和μR分別為靜態(tài)元件故障率和修復率；λM和μM分別為靜態(tài)元件計劃檢修故障率和計劃檢修修復率；PJ0、PJ1、PJ2分別為靜態(tài)元件正常運行、計劃檢修和故障概率。

2.1.2 動態(tài)元件的可靠性模型

動態(tài)元件主要是主接線中具有動作屬性的電氣設備，其狀態(tài)主要包括正常運行狀態(tài)N、計劃檢修狀態(tài)M、非擴大型故障狀態(tài)R以及擴大型故障狀態(tài)S。動態(tài)元件誤動或臨時檢修停運都屬于非擴大型故障狀態(tài)R；動態(tài)元件拒動會影響周圍元件的運行狀態(tài)，其屬于擴大型故障。動態(tài)元件四狀態(tài)模型見附錄A圖A2。

動態(tài)元件的擴大型故障狀態(tài)S及非擴大型故障狀態(tài)R均為故障狀態(tài)RD，則可將動態(tài)元件的四狀態(tài)模型等效為三狀態(tài)模型，如圖2所示。圖中：MD為動態(tài)元件計劃檢修狀態(tài)；ND為動態(tài)元件正常運行狀態(tài)。

圖2 等效的動態(tài)元件三狀態(tài)模型Fig.2 Equivalent dynamic element three-state model

動態(tài)元件的可靠性模型為：

式中：λS和μS分別為元件擴大型故障狀態(tài)的故障率和修復率；λR和μR分別為元件非擴大型故障狀態(tài)的故障率和修復率；λDR和μDR分別為等效后的動態(tài)元件故障率和修復率；PD0、PD1、PD2分別為等效后的動態(tài)元件正常運行、計劃檢修、故障概率。

2.1.3 附屬元件的可靠性模型

附屬元件在電氣主接線中的功能主要是監(jiān)測相關電氣量，故障后對電氣主接線的正常運行不會造成影響；由于附屬元件的故障具有獨立性，一般不考慮計劃檢修狀態(tài)。因此附屬元件的運行狀態(tài)主要包括正常運行與故障狀態(tài)，其可靠性模型為：

式中：λFR和μFR分別為附屬元件的故障率和修復率；PF0和PF1分別為附屬元件的正常運行和故障概率。

2.2 換流站電氣主接線合并分區(qū)方法

柔性直流輸電系統(tǒng)包含的元件數目眾多且結構復雜，直接對其進行可靠性分析非常困難。目前還沒有確切的柔直換流站電氣主接線元件分區(qū)設計方法。龍門換流站是典型的VSC-HVDC系統(tǒng)，為了便于對龍門換流站進行可靠性分析，降低計算復雜度，提高分析效率，本文在參照國際大電網會議對高壓直流輸電系統(tǒng)中換流站電氣主接線分區(qū)設計方法的基礎上，對龍門換流站的電氣主接線進行簡化分區(qū)。以單極龍門站電氣主接線分區(qū)為例，其可分為送端母線、站控子分區(qū)、交流系統(tǒng)及輔助元件AC-E、換流閥V、控制與保護系統(tǒng)C&P和直流線路DC-E子分區(qū)，見附錄A圖A3，各子分區(qū)包含的元件見附錄A表A1。

若各子分區(qū)中任意一個元件處于故障或檢修狀態(tài)，則將該區(qū)視為故障或檢修狀態(tài)，各子分區(qū)的等效可靠性模型如圖3所示。圖中：MZ為子分區(qū)計劃檢修狀態(tài)；NZ為等效子分區(qū)的正常運行狀態(tài)；RZ為等效子分區(qū)的故障狀態(tài)。各子分區(qū)的計劃檢修故障率λZM、修復率μZM以及等效故障率λZR、修復率μZR分別如式（11）—（14）所示。

圖3 子分區(qū)等效三狀態(tài)模型Fig.3 Equivalent three-state model of sub-division

式中：n、m、l分別為靜態(tài)元件、動態(tài)元件、附屬元件的數量；λJM，i和μJM，i分別為所計算的子分區(qū)中第i個靜態(tài)元件計劃檢修故障率和修復率；λJR，i和μJR，i分別為所計算的子分區(qū)中第i個靜態(tài)元件故障率和修復率；λDM，j和μDM，j分別為所計算的子分區(qū)中第j個動態(tài)元件的計劃檢修故障率和修復率；λDR，j和μDR，j分別為所計算的子分區(qū)中第j個動態(tài)元件的故障率和修復率；λFR，g和μFR，g分別為所計算的子分區(qū)中第g個附屬元件的故障率和修復率。

通過上述的等效方法，可以求解出每個子分區(qū)等效的可靠性模型，以V子分區(qū)為例，其數學模型推導如附錄B所示。其他子分區(qū)也可依據上述方法完成建模，不再贅述。

3 基于DBN和GO法的可靠性分析模型

目前已有研究利用模糊DBN和GO法結合的算法來實現換流站主接線可靠性分析，并且具有一定的優(yōu)越性，但是由分析可知，通過該算法得到的評估結果使得系統(tǒng)可靠性指標處于一個動態(tài)的區(qū)間中，無法得到一個確切值，在沒有一個確切的可靠性指標值的基礎上定義系統(tǒng)的可靠性必然會引起一定的偏差，導致評估結果不夠準確。本文采用DBN和GO法相結合的算法進行換流站電氣主接線可靠性分析，可以得出一個確切的可靠性指標數值，根據該值對系統(tǒng)進行可靠性評估具有一定的準確性。

3.1 DBN理論

DBN是基于靜態(tài)網絡的一種拓展，主要由初始網絡與轉移網絡組成，其在靜態(tài)網絡的基礎上加入了時間因素，使得貝葉斯網絡不但可以反映變量之間的相互作用關系，還能體現變量間隨時間變化的動態(tài)規(guī)律［16］，其數學模型如下。

在某初始時刻，網絡中任意一子節(jié)點的初始概率為：

在經過kΔT時間后，轉移網絡的概率為：

因此，DBN的數學模型可表示為：

3.2 GO法原理與GO法模型的構建

GO法基本原理是基于系統(tǒng)的拓撲結構，利用特定的操作符代表系統(tǒng)的拓撲結構，將系統(tǒng)中各子分區(qū)看作一個具有輸入和輸出的單元，使用相對應的GO操作符來表示各子分區(qū)，通過信號流將表示各子分區(qū)的操作符依據系統(tǒng)邏輯關系連接起來，表示系統(tǒng)運行流程［17］。依據不同的單元在系統(tǒng)中的功能特點以及相互之間的邏輯關系，將其歸類為17個操作符［18］，見附錄C圖C1。

根據每個操作符的功能，可將操作符分為兩大類型：第2、9—11、13—15類操作符為邏輯操作符，主要功能是表示系統(tǒng)中各個單元之間的邏輯關系；第1、3—8、12、16、17類操作符為功能操作符，主要功能是表示系統(tǒng)中各個單元的自身狀態(tài)值以及邏輯運算。本文基于GO法原理，根據龍門換流站的電氣主接線分區(qū)結果，采用GO法第1、2、5類操作符對龍門換流站電氣主接線進行建模，見附錄C圖C2。其中，站控子分區(qū)、AC-E、V、C&P以及DC-E子分區(qū)用第1類操作符表示，送端母線用第5類操作符表示，各子分區(qū)并聯運行后的輸出用第2類操作符表示。

3.3 GO法操作符與DBN的形式化映射方法

本文結合GO法操作符與DBN的模型映射規(guī)則構建龍門換流站電氣主接線可靠性模型［19-20］，其具體映射規(guī)則如下。

1）將GO操作符的輸入信號映射為DBN在T時刻初始網絡中的根節(jié)點及其轉移網絡子節(jié)點，建立與初始網絡根節(jié)點相對應的網絡子節(jié)點，完成初始網絡根節(jié)點和子節(jié)點的連接關系。

2）將系統(tǒng)中各個操作符的輸出信號映射為轉移網絡子節(jié)點，將步驟1）中的轉移子節(jié)點作為步驟2）的根節(jié)點，建立根節(jié)點和子節(jié)點的連接關系。

3）根據操作符中各狀態(tài)概率確定初始網絡的先驗概率，以及與初始網絡根節(jié)點相對應的網絡子節(jié)點的條件概率表（conditional probability table，CPT）。

4）計算輸出信號對應的轉移網絡子節(jié)點的CPT。由龍門換流站電氣主接線GO法模型可知，模型主要包括GO操作符中的第1、2、5類操作符，第1類操作符是GO法建模最常見的操作符，以第1類操作符為例，其模型映射過程見附錄C圖C3。由圖可知，第1類操作符輸出信號的各種運行狀態(tài)概率為：

式中：PI00、PI01和PI02分別為初始時刻T初始網絡根節(jié)點成功運行時，轉移網絡根節(jié)點成功運行、計劃檢修和故障的概率；f(t)為元件的故障概率密度函數。

元件故障概率密度函數和維修概率密度函數包括高斯分布、威布爾分布和指數分布［21］，假設元件故障概率分布函數和維修概率分布函數服從指數分布［22］，則有：

式中：PI10、PI11和PI12分別為初始時刻T初始網絡根節(jié)點計劃檢修時，T+ΔT時刻轉移網絡中根節(jié)點成功運行、計劃檢修和故障的概率；PI20、PI21和PI22分別為初始時刻T初始網絡根節(jié)點發(fā)生故障時，T+ΔT時刻轉移網絡根節(jié)點成功運行、計劃檢修和故障的概率；μ(t)為元件的維修概率密度函數。

其他GO操作符與DBN的映射可根據上述映射規(guī)則完成，在此不再贅述。

3.4 基于DBN的GO法模型

針對GO法模型中沒有考慮可修元件動態(tài)時序變化的問題，可借助DBN中的轉移網絡完成元件的動態(tài)特性映射。通過對龍門換流站電氣主接線GO法模型進行各操作符的映射，計算各個節(jié)點的動態(tài)參數。根據GO圖信號流流向確定節(jié)點間的有向邊走向，建立龍門換流站電氣主接線的可靠性模型，見附錄C圖C4。

4 可靠性評估結果分析

4.1 龍門換流站系統(tǒng)可靠性參數

通過實際現場調研可知，龍門換流站投運時間較短，無法獲取原始性參數的具體數據。參考國內外相關文獻資料以及已投運的換流站的電氣元件參數資料，確定可靠性參數的原始數據［23-25］，如附錄D表D1—D3所示。

4.2 仿真結果分析

由本文所提等效三狀態(tài)模型轉化方法，將靜態(tài)元件、動態(tài)元件和附屬元件全部等效為三狀態(tài)模型。由表D1—D3的元件原始可靠性參數計算龍門換流站各元件的三狀態(tài)模型參數，結果如表1所示。

表1 各元件等效三狀態(tài)可靠性參數Table 1 Equivalent three-state reliability parameters of each component單位：次／a

通過本文提出的龍門換流站電氣主接線合并分區(qū)方法，由式（11）—（14）計算各子分區(qū)的故障率λZR、修復率μZR、計劃檢修故障率λZM、計劃檢修修復率μZM以及各子分區(qū)正常運行概率P0、計劃檢修概率P1、故障概率P2，結果如表2所示。

將表2中的P0、P1和P2作為仿真模型中各分區(qū)的初始運行狀態(tài)概率，根據式（21）—（29）計算T=1 h時各分區(qū)的節(jié)點轉移概率，結果見附錄D表D4。

表2 各子分區(qū)等效三狀態(tài)可靠性參數Table 2 Equivalent three-state reliability parameters of each sub-division

在工程實踐中，常使用設備的可用度來定量分析其可靠性，在規(guī)定的工作條件下，給定設備運行時間，設備在該時段內可正常工作的概率即為設備的可用度，同時段內設備故障的概率即為不可用度，本文通過求解系統(tǒng)的可用度與不可用度，得出在規(guī)定時間內的系統(tǒng)可用度動態(tài)曲線，進一步對龍門換流站可靠性進行分析。

式中：A0、A1、A2分別為系統(tǒng)的可用度、檢修度、不可用度；TMN、TMR、TMF分別為系統(tǒng)在規(guī)定時段內的正常運行時間、設備檢修停運時間與故障停運時間；TN為系統(tǒng)投運的額定時間。

將表D4中的數據導入使用GeNIe2.0軟件搭建的仿真模型中，仿真運行時間TN設置為200 h，對比考慮檢修的等效三狀態(tài)模型和不考慮檢修狀態(tài)的等效二狀態(tài)模型所得的系統(tǒng)可用度、計劃檢修概率與不可用度的變化曲線，結果如圖4所示。

由圖4可知：系統(tǒng)可用度隨著運行小時數的增加不斷下降，最終趨于一個穩(wěn)定值；計劃檢修概率以及系統(tǒng)不可用度隨著運行小時數的增加而增加，最終也會趨近一個穩(wěn)定值；同時，比較圖4（a）、（c）可知，不考慮設備檢修狀態(tài)的二狀態(tài)模型的系統(tǒng)可用度曲線明顯低于考慮檢修狀態(tài)的三狀態(tài)模型的系統(tǒng)可用度曲線，而其不可用度曲線高于三狀態(tài)模型的不可用度曲線；由圖4（b）可知，等效二狀態(tài)模型只是簡單地將系統(tǒng)的運行狀態(tài)視作為“正常運行狀態(tài)”與“故障停運狀態(tài)”，缺少對系統(tǒng)檢修狀態(tài)的考慮。上述仿真結果表明，在可靠性建模中考慮電氣設備的檢修狀態(tài)，可以在一定程度上提高系統(tǒng)可靠性評估結果的準確性。

圖4 龍門換流站電氣主接線仿真結果Fig.4 Simulative results of main electrical connection of Longmen converter station

為進一步體現本文所提可靠性模型的有效性，使用典型的故障樹法［4］對該柔直換流站進行建模仿真，并對比仿真結果與本文方法所得結果。系統(tǒng)中包含很多電氣設備，由于附屬元件在電氣主接線中的功能主要是檢測系統(tǒng)在運行時的電氣量，附屬元件故障不會對整個系統(tǒng)的正常運行有影響，在建立故障樹模型時可忽略系統(tǒng)中的附屬元件，而電氣主接線中的動態(tài)元件與靜態(tài)元件的故障則會直接影響整個系統(tǒng)運行。以系統(tǒng)雙極停運為故障樹頂層事件，根據對換流站的合并分區(qū)結果，將每個分區(qū)視作為過渡階段，即中間事件，其中各個分區(qū)中的靜態(tài)元件和動態(tài)元件故障是該分區(qū)故障的直接原因，將各分區(qū)中靜態(tài)元件和動態(tài)元件故障事件看作故障樹的底事件，得到基于故障樹法的龍門換流站可靠性評估模型，見附錄D圖D1。圖中：G為頂層事件（換流站雙極停運）；A1、A3、A5、A7為AC-E層隔離開關故障事件；A2、A4、A6、A8為AC-E層換流變壓器故障事件；B1、B2、B3、B4為V層中VSC故障事件；C1—C4為C&P層中直流電抗器故障事件；D1、D3、D5、D7為DC-E層中隔離開關故障事件；D2、D4、D6、D8為DC-E層中直流斷路器故障事件。A1—A8、B1—B4、C1—C4、D1—D8均為底事件。中間事件與底事件發(fā)生的概率為：

式中：qAC-E、qV、qC&P、qDC-E為中間事件發(fā)生概率；x1—x24為底事件發(fā)生的概率，并且各層內的底事件都屬于相互獨立事件。設qG為頂層事件發(fā)生的概率，則有：

基于故障樹法的換流站可靠性分析模型，可計算得出系統(tǒng)的可用率與不可用率。

目前柔性直流輸電工程ABB公司投入時間比較長，本文將以上基于各種可靠性評估模型的計算結果與ABB公司依據工程數據所得到的柔性直流輸電可靠性指標進行比較［26］，結果如表3所示。

表3 不同等效模型的仿真結果Table 3 Simulative results of different equivalent models

5 結論

本文對柔直換流站電氣主接線中的各個元件進行詳細分析，基于系統(tǒng)中元件運行狀態(tài)并不是成功運行和故障的博弈，提出了更切合實際的計及計劃檢修的元件等效三狀態(tài)模型；建立了GO法和DBN相結合的可靠性模型；最后通過仿真結果驗證了所提模型和方法的可行性與有效性。本文所得結論如下：

1）基于元件功能和動作狀態(tài)，將元件分為靜態(tài)元件、動態(tài)元件和附屬元件，通過提出的元件等效三狀態(tài)模型計算各個元件的可靠性參數；

2）提出了柔直換流站電氣主接線可靠性分析分區(qū)設計方法，計算各分區(qū)的等效可靠性參數；

3）建立了GO法和DBN相結合的可靠性模型，通過模型求解柔直換流站可用度、不可用度以及計劃檢修概率的時變曲線。

本文依據電氣設備的運行狀態(tài)對系統(tǒng)的電氣主接線展開可靠性建模，元件檢修狀態(tài)還可分為計劃檢修與狀態(tài)檢修，由于柔性直流龍門換流站投入運行時間尚短，本文僅考慮計劃檢修對可靠性分析的影響，并未考慮狀態(tài)檢修對可靠性分析的影響，這一工作還有待進一步的研究。

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