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国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术

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安装的成本——收益分析利用车站双VSC-HVDC传输系统

l井斜、h Saibabu S.Sivanagaraju
  1. 智能工程学院副教授、公益性、印度
  2. 教授,部门的EE, J.N.T.U.工程学院,卡基纳达,印度
  3. 教授,部门的EE, J.N.T.U.工程学院,卡基纳达,印度
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文摘

经济学中起着重要作用的应用可靠性的概念和实现一个可接受的水平的可靠性。可靠性并不是免费的,但可怜的电力供应的可靠性通常成本比良好的可靠性。因此,重要的是确定最优可靠性投资达到的可靠性水平。最好的结果在减少客户损坏负载价值的成本或损失由于电源中断。摘要VSC的安装效果——利用站成本有益与否是调查和比较负载点评估的价值迷失的负载。

关键字
可靠性、客户损失成本,失去的负载值,利用站

我的介绍。
成本/收益分析是开发技术之一,可以适当地评估损失的成本价值负载或客户损失成本由于供应中断[5]。一般的损失任何单个发电机组或输电线路不应导致加载中断。这一标准没有明确考虑组件故障的概率和为客户服务的价值。因此可以提供额外的能力。没有提供标准的经济成本与特定的输入扩张给客户。HVDC系统的成本是根据传输线的长度,输电电压、导体尺寸,输电损耗[1]。
从发送端到接收端传输电能来满足负载需求。如果任何DC线链接失败状态或任何缺陷在一代的功率不满足负载需求[2,3]。在这种情况下安装攻站在中间的输电线路。利用车站的影响讨论了高压直流输电系统可靠性指标的双[12]。高压直流输电系统可靠性模型,给出了在[2]。有各种各样的方法来找到复合系统的可靠性。最好的方法是马尔可夫模型。这个方法适用于系统由“n”状态。在这个方法中马尔可夫模型用于查找每个组件的可靠性值的直流输电系统,使用这些价值失去了负载双VSC-HVDC传输系统评估没有和安装窃听站[6]。

二世的基本方法
摘要马尔可夫模型方法是用来考虑组件故障随时间的分布。可以计算出系统的长期可靠性参数的概率在给定状态通过求解一个线性微分方程系统。图形模型构造显示所有可能的状态之间的转换路径称为状态空间图[9]。
马尔可夫模型可以应用于系统的随机行为会随着离散或连续时间。摘要马尔可夫模型已被改编。图1显示了一个基本的例子,两个州的系统。
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在这有两个状态下状态(状态1)和状态(状态2)。有两个与每个组件相关的转换,第一个L代表失败的过程和第二个M代表修复过程。这个模型意味着组件变得操作和服务后立即修复作用。失败是有限的持续时间所花费的时间安装备用部件而不是设备本身的修复[4]。
本文只计算方程并给出了系统的稳态解。这个解决方案提供在某个状态的概率无限时间的系统。它可以证明,这种稳态解可以通过解决eqn1找到。
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三世基本情况
图2所示的系统是用来说明VSC的高压直流输电系统的操作站[11]。500 kv输电系统的传输容量和发电能力发送端假定为1200 mw,负载在接收端被假定为常数和等于960兆瓦。
单位系统用于研究基地1200 mva。输电线路容量等于1 p.u。和传输功率线可以在0到1之间变化p.u。总代(1.2 p.u),超过了输电线路容量(1 p.u)和利用车站可以帮助系统当没有在输电线路堵塞。输电线路的长度是500公里,利用站是安装在中间线(即。250公里从两端)与0.2便士。u值或240千瓦的太阳能发电装机容量。系统负载在接收端0.8 p.u。假设发电系统的发送端是完全可靠的。
在这一章成本效益分析的影响利用车站VSC-HVDC双极传输系统的可靠性评估和比较通过寻找失去的负载值。VSC-HVDC双极传输系统的一个假设的模型,如图2所示。图2可靠性模型准备评估的价值失去了负载。

IV VSC_HVDC系统组件的可靠性建模与开发
一个假设的500千伏VSC-HVDC VSC传输系统利用站如图2所示的典型结构VSC-HVDC传输和大国的位置组件显示在图2。VSC-HVDC的系统配置包括转换阀,变换器变压器、电源过滤器,反应堆和输电线路,等。该系统还三个部分发送端、接收端,利用站[11]。
发送端:的发送端VSC-HVDC由子系统1,2,3和4。在子系统两部分Brk Trn, vlvs组合起来形成一个极点。子系统的可靠性模型2的VSC - HVDC图3所示。
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接收端:VSC-HVDC子系统的5、6、7和8相似子系统4、3、2、1。除了子系统8。在逆变侧VSC HVDC igbt,没有必要的无功补偿电容器。因此组件子系统8由四个ACF并行连接。子系统的可靠性模型8是如图4所示。
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利用站:组件的站,如图5所示。相应的可靠性模型,如图6所示。
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VSC配置,如图5所示是由Vlvs, DCSWs, Brk, Trn, ACF,帽,贴现。因为这些组件中的任何一个的失败导致整个开发的失败站,可靠性模型组成的系列模块,如图6所示。
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V分析和过程
可靠性模型与发送端、接收端,利用站结合获得整个系统的可靠性模型。为了分析最后的可靠性模型,不同的方法,如COPT-based风险模型中,网络减少、最小割集,和蒙特卡罗模拟可以使用[10]。摘要网络还原法是用来寻找最后的可靠性模型。

VI的描述表
分析过程是基于协助单位的方法。在第一阶段,开发1到8的子系统的可靠性模型如表1所示。这个表显示每个状态和相关的转换利率的概率更高和更低的可用容量水平[6、7]。在下一阶段,与子系统相关的模型2和4结合如表2所示。这个模型然后卷积模型子系统3如表3所示。下一阶段2、3和4结合如表4所示。最后阶段的建模发送端部分涉及添加子系统1的模型的等效模型子系统2到4。代表发送端产生的模型如表4所示。科普特人的攻丝站在表5 givel假设0.2聚氨酯。在利用车站完全可靠的发电能力。 The next stage involves adding the assistance of the tapping station to the COPT of the assisting system (table 4) the resulting COPT is shown in table 6. Note that table includes some states with the assistance capacity level of more than 1pu. The higher capacity of states is capped at 1p.u. of line capacity [11]. Final stage is combined the COPT shown in table 7 with the reliability model of the receiving end segment which is identical to sending end except the subsystem 8, consists four ACFs are connected in parallel is as shown in the Table 6. The final COPT of VSC-HVDC bipole transmission system with tapping station as shown in table 8.
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为了知道利用车站的影响损失的价值负载,无需借助站被认为是如此。VSC-HVDC没有攻站的可靠性模型是通过结合两种模型(表4和6)获得等效模型表9所示。
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七世的结果和分析
强迫停机数据的每个组件都是取自APPENDEX-I APPENDEX-II,使用马尔可夫模型直流的每个组件的可靠性价值评估。从表8和9 VSCHVDC传输系统的负荷损失的价值没有和VSC攻站在中间的输电线路开发0.2 p.u站能力。和负载级别能力0.8便士。你无需借助站计算如下:从表9所示
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八世的结论
本文提供了一个评价方法的可靠性VSC-HVDC VSC攻站的传输系统。综合可靠性模型与VSC-HVDC相关系统开发站开发考虑的影响不同的系统组件。该模型简化了使用可靠性工程的基本概念。数值分析的结果表明,利用站可以显著提高负荷的负荷损失的价值点。因此利用站安装成本效益是基于负载的负载并非点。
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引用
  1. 由Kimbark直流输电(卷1)。
  2. Fotuhi, M。,Firuzabad, R. Billinton “ incorporation a dc link in composite system reliability evaluation.” IEEE,2000.
  3. 詹姆斯·A momeh yanclun wang et al。,” A value based reliability enhancement scheme for bulk transmission system planning”, IEEE trans, Power system vol 13, no. 4, nov 1998.
  4. Leerujji, R。,J. setreus, G.olgun “availability assessment of HVDC converter transformer system.” IEEE trans 2010.
  5. 议员Bhavaraju, R。菲尔特BillintonReppen, et al。,“ requirements for composite system reliability evaluation models”, IEEE rans power system, vol 3, feb 1988,pp149-157.
  6. P.R.S. kuruganty, D.A.伍德福德”,直流输电的可靠性成本效益分析扩张和规划、“改进IEEE电力,3卷,3号,1988年7月。
  7. R。Billinton和硕士Sachdev“直流输电系统可靠性评估,”反式。Elect.Assoc卷。7号,3号,1968年
  8. R。Billinton, M。Foutuhi-Firuzabad, S.O.法雷,s . aboreshaid“高压直流输电系统可靠性评估将一个复合系统,“IEEE反式。电力系统。,vol 12,no. 4,pp.1740-1745,nov.1997
  9. 可靠性评估的工程概念,罗伊Billinton罗纳德·N·爱伦
  10. 电力系统可靠性评估由罗伊Billinton罗纳德·N·爱伦
  11. 萨贾德zadkhast,马哈茂德fotuhi,罗伊billinton Abdelaty“高压直流输电系统的可靠性评估了VSC站”IEEE 2010,卷25 3号
  12. (音译)”,大部分电力系统的可靠性评估使用分析和等效方法”的博士论文,萨斯卡通,萨斯卡通大学,1998。