基于序贯Monte Carlo模拟法的MMC系统可靠性分析和维修优化

作     者：郝加兴 郝全睿 丁磊 

作者机构：山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB0905800) 

主　　题：序贯Monte Carlo模拟法 可靠性建模 定期维修 模块化多电平换流器 

摘      要：现有针对考虑维修时的模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)可靠性分析的研究受系统复杂结构的限制，一般对MMC系统的模型进行简化，不能直接建立系统级可靠性模型，且只能得到单个系统可靠度的指标。在考虑预防性维修时，现有研究通常假设系统修复如新，忽略了未更换元件可靠度的降低对后续维修产生的影响。本文以序贯Monte Carlo模拟法为基础，对更贴合实际工程的MMC系统结构进行了可靠性定量评估，考虑预防性维修策略和桥臂冗余策略的影响，提出了考虑预防性维修的MMC系统级的模拟法可靠性建模方法，并得到多种系统级可靠性指标。在此基础上，提出了最优维修周期的确定方法，该方法分别以成本和停机时间为优化目标，分别考虑了两种不同更换策略(成批更换策略和年龄更换策略)。最后通过实例确定了不同冗余度的MMC系统级可靠性水平及最优维修周期。