牛从直流输电工程直流测量系统可靠性分析
特高压直流输电的可靠性指标-直流输电可靠性管理信息系统
特高压直流输电的可靠性指标（摘自国家电网报）问：为什么要对直流输电系统的可靠性指标进行定期统计和评价?答：直流输电系统是一个复杂的自成体系的工程系统，多数情况下承担大容量、远距离输电和联网任务。
因此，需要设定一些直流输电系统可靠性指标，用于衡量直流输电系统实现其设计要求和功能的可靠程度，评价直流输电系统运行性能。
直流系统可靠性直接反映直流系统的系统设计、设备制造、工程建设以及运行等各个环节的水平。
通过直流系统可靠性分析，可以提出改善工程可靠性的具体措施，对新建工程提出合理的指标要求。
国际大电网会议专门成立一个直流输电系统可靠性工作组，每两年对全世界所有直流输电工程进行一次可靠性的综合统计和评价。
问：直流输电系统的可靠性有哪些具体的指标?答：直流输电系统的可靠性指标总计超过10项，这里只介绍停运次数、降额等效停运小时、能量可用率、能量利用率四项主要可靠性指标。
停运次数：包括由于系统或设备故障引起的强迫停运次数。
对于常用的双极直流输电系统，可分为单极停运，以及由于同一原因引起的两个极同时停运的双极停运。
对于每个极有多个独立换流器的直流输电系统，停运次数还可以统计到换流器停运。
不同的停运代表对系统不同水平的扰动。
降额等效停运小时：直流输电系统由于全部或者部分停运或某些功能受损，使得输送能力低于额定功率称为降额运行。
降额等效停运小时是：将降额运行持续时间乘以一个系数，该系数为降额运行输送损失的容量与系统最大连续可输送电容量之比。
能量可用率：衡量由于换流站设备和输电线路(含电缆)强迫和计划停运造成能量传输量限制的程度，数学上定义为统计时间内直流输电系统各种状态下可传输容量乘以对应持续时间的总和与最大允许连续传输容量乘以统计时间的百分比。
能量利用率：指统计时间内直流输电系统所输送的能量与额定输送容量乘以统计时间之比。
问：我国直流输电的实际运行指标处于什么水平?答：截止到2005年底，我国已经建成5回±500千伏高压直流输电工程。
同塔双回牛从直流工程直流保护功能浅析
２ ． ２ 任 意 一套 系统 的一 路 测 量 回路 故 障 时
一
路测量故障的系统运算单元 不输出信号 ， 正常测量 通道
的运算单元有保护动作信号 时保 护动作 出口， 另外一套 系统的 保护动作逻辑不变 。以直流保护 Ａ系统 动作 回路 ｌ 故 障为例 ，
的 所 有极 设 备 和母 线 设 备 （ 包 括平 波电抗器 ， 不 包 括 直 流 滤 波 器设 备 ） 。
图 １ 所 有 测 量 正 常 时 的 保 护 出 口 逻辑
保 护 逻 辑 如 图 ２所示 。
极 中性 母 线 保 护 区 域 包 括 从 阀厅 低 压 直 流 穿 墙 套 管 至 接
电流 互感器到接地极连 接点 ， 含直 流高速 开关 （ ＭＲ Ｔ Ｂ 、 ＭＲ Ｓ 、
ＨＳ Ｇ Ｓ ） 保 护 。 双 极 中性 母 线 和接 地 极 引 线 是 两 个 极 的 公 共 部
分， 其保 护 没 有死 区 ， 以保 证 将 对 双 极 利 用 率 的影 响 减 至
最小 。
４ ８
两套直流保护 系统 均 闭锁 ， 由极 控 系 统 判 断 出 无 保 护 运 行， 停 运直 流 。
Ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｂ ｅ ｉ ｙ ｉ ｎ ｇ Ｙ 。 ｎ ｇ ｙ ｕ Ｙ ａ ｎ ｊ ＿ ｕ ！ 茎 鱼 坚 望 主 竺 Ｉ
设 备 管理 系 统 在 污 水处 理 企 业 中 的开 发 与 应用
牛 从 直 流 从 西 换 流 站 直 流 保 护 采 用 改 进 的 完 全 双 重 化 方
案， 现 说 明 如下 ： ２ ． １ 所 有 测 量 正 常 时
图 ２ 一 路 测 量 通 道 故 障 时保 护 出 口 逻辑
特高压交直流输电系统可靠性分析、无线输电关键技术及其应用
特高压交直流输电系统可靠性分析、无线输电关键技术及其应用摘要：如今资源的枯竭已日渐明显，同时对化石燃料的严重消耗而造成环境的恶化也非常的严重，找到环保资源来代替污染资源已变得极其重要。
目前我国主要存在的问题就是资源分布比较集中，不可再生资源和负荷的分布是逆向的，为了使资源能够合理地使用，环保能源能够有效地输送，我国电网企业就推出了一些战略措施，为了解决特高压交直流电网能够支持远距离、大容量的输电。
由于实现了交直流电网大规模、远距离的输电，使得我国成为世界唯一一个将特高压交直流电网同时运行的国家。
但是，目前我国的电网正处于直流强交流弱的时期，经常出现特高压直流双极闭锁的故障，所以我国对电网技术有了更高的要求。
关键词：特高压交直流电网；输电技术；运行特性；新能源；研究1对特高压交直流电网输电技术的概况1.1交流电网输电技术的现状与研究成果由于我国对特高压技术坚持不懈地研究，终于得到了很大地突破，深入地探索了电压、潜供电流的控制方面，研发出一套具有知识产权、水平极其高超的特高压交流输电技术。
我国的电网企业展开了大约三百项的与特高压输电技术有关的研究，还聚集了国内一百多家的电工装备单位加入进了对特高压输电设备的研究，成功研究出了先进的、一整套的特高压交流输电设备，包括特高压变压器、并联电抗器等。
我国电网企业还建设出了特高压交流的实验基地、建成杆塔试验基地以及国家电网仿真中心等，创建出了当前技术水平最高的特高压试验研究体系[1]。
1.2直流输电技术的现状和研究成果按照换流站的个数，可将直流输电技术分成两种：两端直流输电技术和多端直流输电技术。
两端直流输电技术还可分为常规直流输电技术、柔性直流输电技术以及混合直流输电技术，在换流部分会经历3个环节，目前正处在可关断器件换流环节。
现在常规直流输电技术已较为成熟，此技术也被应用在了锦苏特高压直流工程当中。
和常规直流输电技术比较，柔性直流输电技术有独立控制无功有功、无需滤波、无功补偿装备的特点，目前投运柔性直流输电技术的最大容量是±200KV、400MW。
高压直流输电系统的可靠性评估与改进
高压直流输电系统的可靠性评估与改进高压直流输电系统是一种用于远距离输电的重要技术，具有输电损耗小、输电能力强、占用土地面积小等优点。
然而，由于环境、设备老化、运营维护等原因，高压直流输电系统的可靠性存在一定的挑战。
因此，对高压直流输电系统进行可靠性评估，并采取相应的改进措施，对确保系统的稳定运行具有重要意义。
首先，对于高压直流输电系统的可靠性评估，可以从以下几个方面进行考虑：1. 设备可靠性评估：包括整流器、逆变器、变压器等设备的可靠性评估。
通过对设备的运行数据进行统计分析，可以评估设备的平均故障率和平均修复时间。
同时，还可以进行设备的可靠性指标计算，如MTTF（平均无故障时间）、MTTR（平均修复时间）等。
2. 环境可靠性评估：考虑到高压直流输电系统常常处于极端环境条件下运行，如高温、低温、高海拔等，需要对环境对系统可靠性的影响进行评估。
通过对环境因素的测量和分析，可以确定环境对设备寿命和可靠性的影响程度，并采取相应的措施，如设备保护、冷却措施等。
3. 运营维护可靠性评估：对高压直流输电系统的运营维护过程进行评估，包括设备巡检、故障处理、预防维护等。
通过对运营维护数据的统计和分析，可以评估运营维护活动对系统可靠性的影响，并提出相应的改进措施，如优化巡检计划、加强培训等。
在可靠性评估的基础上，为了提高高压直流输电系统的可靠性，可以采取以下改进措施：1. 设备更新和升级：对老化和性能较差的设备进行更新和升级，采用先进的技术和材料，提升系统的可靠性。
2. 故障预测与预防：通过对系统运行数据的监测和分析，建立故障预测模型，提前预测可能发生的故障，采取相应的预防措施，以降低故障发生的频率和影响。
3. 维护策略优化：通过对运营维护数据的分析，优化维护策略，确定适当的维护周期和维护内容，提高运营维护效果，降低系统故障率。
4. 紧急备用设备：针对关键设备，设置紧急备用设备，以应对设备故障时的应急情况，保证系统的持续运行。
高压直流输电系统的可靠性评估与提升
高压直流输电系统的可靠性评估与提升在能源需求日益增长的背景下，高压直流输电系统作为一种重要的电力传输方式，其可靠性评估和提升显得尤为重要。
本文将从可靠性评估的方法和指标入手，分析高压直流输电系统的可靠性问题，并提出相应的提升策略。
一、可靠性评估方法高压直流输电系统的可靠性评估需要综合考虑诸多因素，包括设备可靠性、供电可靠性、传输可靠性等。
常用的可靠性评估方法包括故障树分析、可靠性指标计算和可靠性预测等。
1. 故障树分析故障树分析是一种将系统故障按照逻辑关系构建成树状结构，通过分析各个故障事件之间的关联关系，评估系统的可靠性。
通过分析高压直流输电系统中各组成部分的故障树，可以评估不同故障事件对系统可靠性的影响程度，从而有针对性地进行改进和提升。
2. 可靠性指标计算可靠性指标计算是利用统计方法对系统的可靠性进行评估，常用的指标包括平均无故障时间（MTTF）、失效率（FAR）、失效概率（PF）等。
通过对高压直流输电系统各组成部分的可靠性指标进行计算，可以获得系统整体的可靠性水平，并识别出影响系统可靠性的关键部分。
3. 可靠性预测可靠性预测是通过建立数学模型，预测系统在未来一段时间内的可靠性水平。
通过考虑系统设备寿命、维修保养等因素，可以对高压直流输电系统未来的可靠性进行合理预测，并采取相应措施以提高系统的可靠性。
二、高压直流输电系统可靠性问题分析在实际应用中，高压直流输电系统可能面临多种可靠性问题，主要包括设备故障、供电中断和传输失效等。
1. 设备故障高压直流输电系统中的设备包括换流站、变压器、电缆等，这些设备的故障可能导致整个系统的故障。
常见的设备故障包括电缆短路、变压器过载和换流站故障等。
针对这些问题，可以通过定期检测和维护设备，加强设备的可靠性设计等方式来降低设备故障的风险。
2. 供电中断供电中断是指输电系统无法正常供电的情况，可能由于外部原因（如自然灾害）或系统内部设备故障引起。
为了降低供电中断的风险，可以采取双回路供电、备用电源以及完善的监测系统等方式来确保系统的连续供电。
直流输电系统可靠性评估与优化方法研究
直流输电系统可靠性评估与优化方法研究摘要随着电力需求的增长和能源转型的推进，直流输电系统作为一种高效、低损耗的输电方式，得到了越来越广泛的应用。
然而，直流输电系统的可靠性问题对其长期稳定运行具有重大影响。
本文基于对直流输电系统可靠性评估与优化方法的研究，总结了现有的可靠性评估指标和方法，并探讨了直流输电系统可靠性优化的策略与方法。
通过对不同情景下的直流输电系统的可靠性进行评估和分析，为直流输电系统的可靠性提升提供了理论依据和技术支持。
关键词：直流输电系统；可靠性评估；可靠性优化1. 引言1.1 研究背景随着能源需求快速增长和能源转型的推进，电力系统在传输和分配电能方面面临着更高的要求。
直流输电系统由于其输电损耗小、技术成熟等特点，在长距离、大容量输电方面具有明显优势，被广泛应用于输电线路、电站和工业制造等领域。
然而，直流输电系统的可靠性问题对其长期稳定运行具有重大影响，因此对其可靠性的评估和优化研究成为了本领域的研究热点。
1.2 研究目的和意义本文的目的是总结现有的直流输电系统可靠性评估方法，并探讨直流输电系统可靠性的优化策略和方法。
通过对直流输电系统不同情景下的可靠性指标和优化策略的研究，为直流输电系统的可靠性提升提供理论依据和技术支持。
2. 直流输电系统可靠性评估方法2.1 可靠性指标可靠性指标是评估直流输电系统可靠性的重要依据。
常用的可靠性指标包括平均故障次数(MTTF)、平均修复时间(MTTR)、故障间隔时间(FIT)等。
本节将对这些指标进行详细介绍，并分析其在直流输电系统可靠性评估中的应用。
2.2 可靠性评估方法直流输电系统的可靠性评估方法主要包括基于概率论的可靠性分析方法和基于可靠性指标的可靠性评估方法。
本节将对这些方法进行详细介绍，并比较它们的优缺点，为后续的直流输电系统可靠性优化提供基础。
3. 直流输电系统可靠性优化策略3.1 传统的可靠性优化策略传统的直流输电系统可靠性优化策略主要是基于经验和规则的优化方法，包括回路优化、网络优化等。
直流输电系统可靠性统计评价办法
直流输电系统可靠性统计评价办法（暂行）1范围和基本要求1.1 本办法规定了直流输电系统可靠性的统计办法和评价指标,适用于对直流输电系统进行可靠性统计、计算、分析和评价。
1.2 各有关电力企业应对所管辖范围内的直流输电系统进行可靠性统计、计算、分析和评价。
1.3 本办法自公布之日起实行。
1.4 本办法由电力可靠性管理中心负责统一解释和修订。
2状态及其定义2.1 直流输电系统自投运起，作为可靠性统计对象，即进入使用状态。
使用状态分为可用状态和不可用状态。
状态划分如下：全额运行（FCS）运行（S）可用（A）降额运行（DCS）使用备用（R）计划停运（PO）不可用（U）非计划停运（UO）2.2 可用（A）——系统处于能完成预定功能的状态。
可用状态又分为运行状态和备用状态。
2.2.1 运行(S)——系统与电网相联接，并处于在工作状态。
运行状态又可分为全额运行状态和降额运行状态。
2.2.1.1 全额运行状态（FCS）——系统处于能按额定输送容量运行的状态。
2.2.1.2 降额运行状态（DCS）——由于设备或其它非调度原因使系统不能按额定输送容量运行的状态。
2.2.2 备用（R）——系统可用，但不在运行的状态。
2.3 不可用（U）——系统不论由于什么原因处于不能完成预定功能的状态。
不可用状态又分为计划停运状态和非计划停运状态。
2.3.1 计划停运（PO）——系统由于检修、试验和维修等需要而事先有计划安排的停运状态。
2.3.2 非计划停运（UO）——系统处于不可用而又不是计划停运的状态。
3 术语及其定义3.1 额定输送容量PM——系统的设计输送容量3.2 降额容量DO——系统在降额运行状态下，由于设备或其它非调度原因使系统降低的输送容量。
3.3 总输送电量TTE——在统计期间内，系统输送电量之总和。
3.4 时间3.4.1 统计期间小时PH——系统处于使用状态下，根据需要选取统计期间的小时数。
3.4.2 可用小时AH——在统计时间内，系统处于可用状态下的小时数。
特高压交直流输电系统的可靠性分析
特高压交直流输电系统的可靠性分析天津天大求实电力工程有限公司 300384摘要：本文对于1000kV/± 800kV直流输电系统结构的实际运行状况、可靠性指标和相关元件进行了阐述，并在此基础上设计了两种基于串联输电的系统可靠性评估方法，对强迫停运对电网运行稳定性的影响进行比较分析。
希望通过相关的分析，对业内该方向的研究提供一定的借鉴。
关键词：直流输电；可靠性指标；特高压。
引言智能网络是适应温室气体减排和低碳经济发展，鼓励可再生能源生产绿色能源，逐步取代传统石化能源，提供智能自动化、可靠性、安全性和经济性的现代网络，高可靠性和自给自足性是智能网络的重要特征和目标传输的可靠性意味着考虑到合理的计划停机时间，系统节点必须停止。
它可以抵抗断开连接。
它包括两个层次：传输充分性和工作稳定性。
一个国家未来的电力分配，特别是可再生能源和区域能源分配，需要高压远距离传输点或点数据。
分析了两种输电方式的可靠性，并采取经济合理的稳定措施提高运行的可靠性和稳定性，考虑到当地高压直流输电线路规划建设的特殊性，有利于实现“智能电网” 的目标。
利用1000kV/±800kV直流输电系统的结构，建立了基于确定性系统的串联系统可靠性评估模型和方法。
两个输电系统的可靠性均采用元件或子系统运行可靠性的统计数据。
分析了两个输电系统的可靠性，研究了两个输电系统强迫停运对电网运行稳定性和电网稳定措施经济性的影响，认为1000kV交流通信系统的可靠性将明显高于± 800kV直流系统；1000kV大容量交流远传采用±800kV双回输电系统，“单极调制”稳定、简单、高效，能明显提高网络安全水平和稳定运行；当与运行可靠性和稳定性兼容时，应建立交流系统，将1000kV MW功率传输至小于±800KW的双回路电路，并根据“实际可用传输容量”运行。
1 交直流输电系统的可靠性模型与评估方法交流/直流输电系统可靠性的定义。
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牛从直流输电工程直流测量系统可靠性分析
摘要：本文介绍了±500kV同塔双回牛从直流输电工程直流测量系统的组成，分别从工作原理、测量系统与控制保护连接的结构方面对牛从直流测量系统的可靠性进行探讨研究，同时与其他直流工程进行比较，指出牛从直流的直流测量系统非常可靠的，满足牛从直流安全稳定运行的要求，并提出直流测量系统运行维护要点。
关键词：牛从直流;直流测量系统;可靠性
牛从直流工程是南方电网首条同塔双回直流输电工程，最大输送容量达到6400MW。
牛从直流直接影响整个南方电网的安全稳定运行，因此其对电力系统继电保护的动作速度要求越来越高，这就要求互感器具有良好的暂态响应特性，能真实、快速地反映一次故障信号，使继电保护装置能在暂态过程尚未结束前就正确动作，这对直流测量系统的可靠性要求更加苛刻[1，2]。
本文将对牛从直流输电工程直流测量系统原理及可靠性进行探讨分析。
1.直流测量系统的组成
由于光电传输系统可用于电力系统重污秽、强噪声、强电磁场的测量环境中，并且结构简单，成本不高，在电力系统测量中，有非常明显的优势[3]，因此牛从直流工程直流的测量采用以光纤作为信号传输载体的光电传输系统。
该系统主要由直流电压互感器和直流电流互感器以及相关的传输回路设备组成。
2.直流测量系统的工作原理
牛从直流采用的是有源式直流测量系统，其具有以下特点：一次侧存在电子线路且电子线路必须有电源支持才能正常工作;常规的传感元件与光纤通信技术结合;直流电流测量均采用光纤绝缘子作为绝缘介质[2，4]。
有源式光纤电流测量系统由直流分流器、空芯线圈、高压侧调制电路、高压侧光供电电源、光纤传输系统、低压侧解调电路等组成。
分流器串联于被测直流线路上，将正比于被测直流电流的电压信号取出。
同时，使用了空心线圈将线路上的谐波电流变换成与其微分信号成正比的电压信号。
高压侧调制电路将这两路信号电压调制为光信号，经光纤传输至低压侧解调电路，还原为正比于被测直流电流的电压，经标定后得到直流电流及谐波电流值。
直流电压测量系统的直流分压器由高压臂和低压臂两部分组成，直流分压器的额定二次输出为50V。
高压侧调制电路将分压器得到的信号电压调制为光信号，经光纤传输至低压侧解调电路，还原为高压侧的电压。
3.直流测量系统对控制、保护系统的影响
牛从直流的每一套直流保护系统均采用两条互相独立测量通道，两套直流保护系统之间的测量通道也是相互独立的，从而使得直流测量系统可靠性非常高;每套控制系统采用一条独立的测量通道，两套系统之间的测量通道也是相互独立的。
当出现一条测量通道故障或者一个合并单元损坏时，直流控制和保护系统仍然可以继续运行，不会导致直流停运。
对于直流控制系统来说，两套系统（一主一备）正常运行时，当其中一套系统的测量通道出现异常或者故障时，控制系统自动进行切换。
对直流保护系统来说，当测量通道出现故障时，其切换选择逻辑为：
（1）所有测量通道均正常时，直流保护系统A（B）只有在两个测量通道均检测到故障的情况下才出口动作。
保护A系统与保护B系统之间是“或”的关系。
（2）任意一套系统的一路测量通道故障（以保护A系统为例）。
当保护A 系统检测到其中一个测量通道有故障后，延时闭锁该通道，出口逻辑改为“1取1”，即只要正常的测量通道检测到故障就出口动作。
（3）任意一套系统的两路测量通道均故障（以保护A系统为例）。
直流保护A系统自检发现两个测量通道均故障时自动退出运行，此时直流保护系统剩下B系统正常运行。
（4）当两套保护的三个测量通道出现故障，整个直流保护系统剩下一条通道时，直流保护继续运行，此时只要剩下完好的那条通道动作即可出口。
由以上分析可见，本工程的测量系统配置原则既保证了直流保护冗余的要求，又降低了直流保护误动的可能性。
4.与以往直流工程的对比分析
以直流电压测量系统为例，天广直流经过改造之后采用南瑞继保的测量系统，该测量系统将二次分压回路拆分为N个独立的分压回路，各个分压回路通过RC网络连接，RC网络器件参数的选择保证了分压比及频率特性不变。
每个分压回路有一个远端模块，在远端模块与控制保护系统中设置测量接口屏，远端模块与接口屏之间通过光纤进行连接，接口屏与控制保护之间通过两路相互独立的现场总线IEC60044-8进行连接，两条相互独立的总线实时备用，每套保护控制系统时刻处理两条总线的数据。
当单个远端模块出现故障时，控制保护系统会自动闭锁对应总线的测量数据，从而避免误出口的风险。
但是，由于本极的测量接口屏数据会送到对极，因此，该测量系统存在的缺点就是当一个极的测量系统故障有可能会影响另一极的运行，处理不当可能会造成事故范围的扩大。
牛从直流工程的直流测量系统与改造后的天广直流相似，均采用南瑞继保的测量系统，并对测量系统进行优化，本极的测量接口屏数据不会送到对极，保证
两个极之间的测量独立。
RC网络将二次分压回路与接于各个独立的分压回路的远端模块连接在一起，远端模块、测量接口屏和控制保护系统均是冗余配置，两条现场总线也是相互独立，单个远端模块故障并不会影响控制保护系统的运行，同时，本极的测量回路出现故障也不会影响对极的正常运行。
见图1。
图1牛从直流工程直流电压测量系统图
而特高压云广直流工程与牛从直流工程直流测量系统最大的区别在于云广工程的两条总线非实时备用，控制保护系统优先采纳总线1传输的数据，总线2的数据直接旁路不处理。
当总线1发生错误时，理解切换至总线2，在切换的过程中控制保护系统锁定当前暂存的数据，当完全切换至总线2时，才刷新控制保护系统中的数据。
因此控制系统最严重时可存在1-2ms数据非实时状态[5，6]。
5.运行要点
牛从直流因其复杂的结构关系而使用了大量的远端模块和合并单元，设备固有的质量和寿命同时也增加了设备故障的概率。
但是测量通道的冗余保证了单条测量通道的故障不会影响测量系统以及直流系统的正常运行。
当牛从直流出现某个测量接口屏内的测量板卡故障时，只需短时退出受影响的控制保护系统，更换后重新投入即可。
并不需要及时停电处理。
为了进一步提高直流测量系统的安全稳定运行，运行人员在日常维护中需要在后台工作站上关注测量系统远端模块的运行情况，保证其激光驱动电流小于800mA，数据电平大于900mV，并且保证屏柜的冷却风扇运行正常。
6.结语
本文介绍了牛从直流工程直流测量系统的组成，并从测量系统的工作原理、与控制保护的连接结构和与其他直流工程进行对比分析，指出牛从直流输电工程的直流测量系统的可靠性满足牛从直流安全稳定的运行，同时提出一些直流测量系统的运行要点。
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郭卫明（1980-），男，工程师，目前从事直流输电维护工作。
卢松（1983-），男，本科，工程师，目前从事直流输电维护工作。
肖磊磊（1986-），男，工程师，目前从事直流输电维护工作。