(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211116031.4 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 国网内蒙古东部电力有限公司电力 科学研究院 地址 010090 内蒙古自治区呼和浩特市赛 罕区绿地腾飞大厦A座6 01房间 申请人 武汉大学　国家电网有限公司 (72)发明人 窦宇宇　齐四清　郑博文　龚庆武　 赵洁　乔卉　张怀勋　梁忆琳　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 专利代理师 郑勤振 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 113/04(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 特高压直流系统换流站主接线可靠性评估 方法及系统 (57)摘要 一种特高压直流系统换流站主接线可靠性 评估方法及系统， 包括： 计算换流站内主接线系 统元件集合N中所有元件的正常状态概率P0、 事 故切除状态概率P1、 事故未切除状态概率P2和检 修状态概率P3等四种状态概率； 求出换流站主接 线系统拓 扑结构对应的邻接矩阵A， 对邻接矩阵A 进行有向化处理得到流向邻接矩阵C， 然后通过 深度搜索法求取换流站主接线系统最小路集合， 对最小路集合中的元件进行故障判断， 得到换流 站主接线系统最小路割集集合； 结合最小路割集 集合以及元件集合N所有元件的四种状态概率计 算包括系统故障概率与系统故障频率的可靠性 评估指标。 利用深度搜索算法进行换流站主接线 最小路集合的遍历， 提高了计算效率且不会遗漏 任一电力路径。 权利要求书3页 说明书6页 附图4页 CN 115455695 A 2022.12.09 CN 115455695 A 1.一种特高压直 流系统换流站主接线可靠性评估方法， 其特 征在于， 包括： 计算换流站主接线系统元件集合N中所有元件的四种状态概率， 所述四种状态概率包 括正常状态概 率P0、 事故切除状态概 率P1、 事故未切除状态概 率P2和检修状态概 率P3； 求出换流站主接线系统拓扑结构对应的邻 接矩阵A， 对所述邻 接矩阵A进行有向化处理 得到流向邻接矩阵C， 运用所述流向邻接矩阵C通过深度搜索法求取换流站主接线系统最小 路集合， 对所述最小路集合中的元件进行故障判断， 得到换流站主接线系统最小路割集集 合； 计算换流站主接线系统可靠性评估指标， 所述可靠性评估指标包括系统故障概率与系 统故障频率， 所述系统故障概率为所述最小路割集集合里的所有最小路割集的故障概率之 和， 所述系统故障频率为所有的最小路割集的故障频率之和， 一条最小路割集包含n个元 件， 其中包含m个故障元件以及n ‑m个正常元件， 此条最小路割集的故障概率为m个故障元件 的故障状态概率与n ‑m个正常元件的正常状态概率的连乘积， 此条最小路割集的故障频率 为系统故障概率与m个故障元件的修复率之和的乘积， 所述元件的故障状态概率为除正常 状态以外的所有状态对应的概 率。 2.根据权利要求1所述的特高压直流系统换流站主接线可靠性评估方法， 其特征在于， 由元件发生事故未切除概率λ1、 元件事故已切除概率λ2与元件计划检修概率λ3， 以及元件事 故切除修复率 μ3、 元件事故切除后检修修复率 μ2和元件计划检修修复率 μ1， 计算得到所述元 件集合N中任一元件的状态转移矩阵H， 联立所述四种状态概率互斥的关系， 求得所述元件 集合N所有元件的四种状态的概 率值P0、 P1、 P2和P3。 3.根据权利要求2所述的特高压直 流系统换流站主接线可靠性评估方法， 其特 征在于， 所述状态转移 矩阵H： 所述四种状态概 率互斥的关系表示 为： 所述四种状态概 率P0、 P1、 P2和P3为： 4.根据权利要求1所述的特高压直流系统换流站主接线可靠性评估方法， 其特征在于， 通过深度搜索法求取换流站主接线系统所述最小路集合的方法为： 设定好出发节点与终点 节点后， 对流向邻接矩阵C进行每一个节点的遍历， 通过对矩阵的每一行每一列的遍历搜权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115455695 A 2索， 得到每一 起点与终点的所有电能传播路径即为所述 最小路集 合。 5.一种特高压直 流系统换流站主接线可靠性评估系统， 其特 征在于， 包括： 状态概率计算模块， 其被配置为计算换流站主接线系统元件集合N中所有元件的四种 状态概率， 所述四种状态概率包括正常状态概率P0、 事故切除状态概率P1、 事故未切除状态 概率P2和检修状态概 率P3； 最小路割集集合获取模块， 其被配置为求出换流站主接线系统拓扑结构对应的邻 接矩 阵A， 对所述邻接矩阵A进行有向化处理得到流向邻接矩阵C， 运用所述流向邻接矩阵C通过 深度搜索法求取换流站主接线系统最小路集合， 对所述最小路集合中的元件进行故障判 断， 得到换流站主接线系统最小路割集 集合； 可靠性评估指标计算模块， 其被配置为计算换流站主接线系统可靠性评估指标， 所述 可靠性评估指标包括系统故障概率与系统故障频率， 所述系统故障概率为所述最小路割集 集合里的所有最小路割集的故障概率之和， 所述系统故障频率为所有的最小路割集的故障 频率之和， 一条最小路割集包含n个元件， 其中包含m个故 障元件以及n ‑m个正常元件， 此条 最小路割集的故障概率为m个故障元件的故障状态概率与n ‑m个正常元件的正常状态概率 的连乘积， 此条最小路割集的故障频率为系统故障概率与m个故障元件的修复率之和的乘 积， 所述元件的故障状态概 率为除正常状态以外的所有状态对应的概 率。 6.根据权利要求5所述的特高压直流系统换流站主接线可靠性评估系统， 其特征在于， 由元件发生事故未切除概率λ1、 元件事故已切除概率λ2与元件计划检修概率λ3， 以及元件事 故切除修复率 μ3、 元件事故切除后检修修复率 μ2和元件计划检修修复率 μ1， 计算得到所述元 件集合N中任一元件的状态转移矩阵H， 联立所述四种状态概率互斥的关系， 求得所述元件 集合N所有元件的四种状态的概 率值P0、 P1、 P2和P3。 7.根据权利要求6所述的特高压直 流系统换流站主接线可靠性评估系统， 其特 征在于， 所述状态转移 矩阵H： 所述四种状态概 率互斥的关系表示 为： 所述四种状态概 率P0、 P1、 P2和P3为： 8.根据权利要求6所述的特高压直流系统换流站主接线可靠性评估系统， 其特征在于，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115455695 A 3