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考虑管道多种失效模式及结构参数相关性的电-气互联系统可靠性评估

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 948-959,I0008页

作者：李宏仲孔振宇上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200082

目前在电-气互联系统供能可靠性评估方面,通常考虑天然气管道的破裂失效,较少考虑管道泄漏失效对系统可靠性的影响。实际上管道的失效模式包括小孔泄漏、穿孔及破裂,管道在泄漏时仍能输送部分天然气。另外,在天然气管道结构可靠性计算... 详细信息

目前在电-气互联系统供能可靠性评估方面,通常考虑天然气管道的破裂失效,较少考虑管道泄漏失效对系统可靠性的影响。实际上管道的失效模式包括小孔泄漏、穿孔及破裂,管道在泄漏时仍能输送部分天然气。另外,在天然气管道结构可靠性计算中通常假设管道参数相互独立,而忽略了参数间的相关性。该文针对上述问题,提出考虑管道多种失效模式及结构参数相关性的电-气互联系统可靠性评估模型。首先,根据管道失效机理,采用Mises准则建立管道的极限状态函数,在考虑极限状态函数参数相关性的基础上分析管道的失效率,并根据天然气管道的状态转移特性,建立管道的多状态运行模型;其次,针对管道小孔泄漏、穿孔建立管道的天然气泄漏模型,以刻画管道在这两种降额运行状态下的输送能力;最后,采用IEEE RTS79-NGS20系统作为算例,验证模型有效性。

关键词：电-气互联系统管道多种失效模式管道参数相关性可靠性评估

融合信息物理社会因素的配电网可靠性评估方法

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电力系统自动化 2024年第3期48卷 51-61页

作者：卢俞帆刘念高舜安新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206 国网冀北电力有限公司北京市100054

为分析重大社会活动中信息系统先进技术和社会系统应急保电措施对配电网可靠性的影响,文中提出融合信息物理社会因素的配电网可靠性评估方法。首先,为分析信息物理社会系统的相互作用,构建了配电网可靠性的信息物理社会交互框架。然后,... 详细信息

为分析重大社会活动中信息系统先进技术和社会系统应急保电措施对配电网可靠性的影响,文中提出融合信息物理社会因素的配电网可靠性评估方法。首先,为分析信息物理社会系统的相互作用,构建了配电网可靠性的信息物理社会交互框架。然后,通过构建设备发展型和破坏型故障状态转移模型,量化了信息系统中缺陷诊断、风险预警技术作用周期以及社会系统中检修人员技术水平与设备故障率的关系。通过构建设备故障恢复时间模型,量化了信息系统中故障定位技术精度以及社会系统中交通路况、应急物资充裕度与设备故障恢复时间的关系。最后,为了验证框架和模型的有效性,文中建立了一个包含信息物理社会系统基本信息的测试系统。结果验证了信息、社会系统对配电物理系统可靠性的提升作用。

关键词：配电网可靠性评估信息物理社会系统缺陷诊断应急保电

考虑电气化铁路接入的山区电网可靠性评估研究

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电网技术 2024年第3期48卷 1172-1180页

作者：马栅陈金强孙小军冯玎林圣西南交通大学电气工程学院四川省成都市611756

作为大功率、强冲击的移动负荷,电气化铁路接入山区电网后将导致电网线路功率在短时内重新分布,可能引发线路可靠性下降等后果。为此,该文提出一种考虑电气化铁路接入的山区电网可靠性评估方法。首先,考虑途径山区的电气化铁路客货共线... 详细信息

作为大功率、强冲击的移动负荷,电气化铁路接入山区电网后将导致电网线路功率在短时内重新分布,可能引发线路可靠性下降等后果。为此,该文提出一种考虑电气化铁路接入的山区电网可靠性评估方法。首先,考虑途径山区的电气化铁路客货共线的特点,基于列车牵引计算模拟牵引负荷的随机波动性;然后分析牵引负荷对电网潮流的影响;进一步建立线路故障模型对牵引负荷接入后的线路可靠性指标进行计算,量化评估山区电网的可靠性水平;最后,定义线路薄弱度指标对山区电网薄弱环节进行筛选,并提出相应措施以提升电网可靠性。通过算例对比分析优化前后两种情况下的电网可靠性指标,验证了该文所提方法的正确性与有效性。

关键词：山区电网电气化铁路可靠性评估客货共线牵引负荷

计及制冷系统和过热保护的含高温超导电缆配电网可靠性评估方法

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电力自动化设备 2024年第1期44卷 64-72页

作者：吕忠麟顾洁金之俭上海交通大学电力传输与功率变换控制教育部重点实验室上海200240

为适应高温超导电缆商业化运行需求,提出一种考虑不同应用模式下制冷系统和过热保护影响的含高温超导电缆的配电网可靠性评估方法。依据高温超导电缆制冷系统的工作原理、故障特性及过热保护装置的动作逻辑和自动重合规则,对高温超导电... 详细信息

为适应高温超导电缆商业化运行需求,提出一种考虑不同应用模式下制冷系统和过热保护影响的含高温超导电缆的配电网可靠性评估方法。依据高温超导电缆制冷系统的工作原理、故障特性及过热保护装置的动作逻辑和自动重合规则,对高温超导电缆系统可靠性进行建模分析。考虑了低压联络和配电线路增效2种典型应用模式下高温超导电缆接入对配电网的可靠性影响,采用融入了计及高温超导电缆的新增故障模式的最小割集法求解配电网可靠性指标,实现含高温超导电缆的配电网可靠性评估。以某实际配电网为算例,通过仿真分析了制冷系统故障和过热保护对配电网不同可靠性指标的影响,并与传统的配电网改造方案进行对比,验证了所提方法的有效性。

关键词：高温超导电缆配电网可靠性评估最小割集法制冷系统过热保护

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含分布式电源和电动汽车的配电网可靠性评估

重庆大学学报 2024年第1期47卷 115-126页

作者：王辉李旭阳王宝全王一凡方航金子蓉三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 三峡大学湖北省微电网工程技术研究中心湖北宜昌443002

针对目前大规模分布式电源和电动汽车接入配电网后,给配电网可靠性带来一定影响的问题,提出了一种含有分布式电源和电动汽车的新型配电网的可靠性评估方法。首先,考虑到风光出力的不确定性和相关性,选择拟合性最优的Frank-Copula函数,... 详细信息

针对目前大规模分布式电源和电动汽车接入配电网后,给配电网可靠性带来一定影响的问题,提出了一种含有分布式电源和电动汽车的新型配电网的可靠性评估方法。首先,考虑到风光出力的不确定性和相关性,选择拟合性最优的Frank-Copula函数,建立了风光联合出力概率模型。其次,分析了电动汽车用户行为特征,提出了基于动态分时电价的电动汽车有序充放电控制策略。最后,基于改进IEEE-RBTS Bus6测试系统的主馈线F4,对系统的可靠性指标进行计算分析,结果表明所提的风光联合出力模型和有序充放电控制策略可以有效降低对配电网可靠性的影响。

关键词：分布式电源风光联合出力电动汽车有序充放电配电网可靠性评估

基于三角直觉模糊数的多阶段任务系统可靠性评估

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运筹与管理 2024年第5期33卷 1-8页

作者：黄超武小悦林铭炜徐泽水国防科技大学系统工程学院湖南长沙410073 福建师范大学计算机与网络空间安全学院福建福州350117 四川大学商学院四川成都610064

针对多阶段任务系统(Phased Mission System,PMS)可靠性评估中对系统或部件退化规律认识不清、主观知识不完备、环境变化等原因造成部件的信息不足或不精确问题,基于三角直觉模糊数(Triangular Intuitionistic Fuzzy Number,TIFN)和二... 详细信息

针对多阶段任务系统(Phased Mission System,PMS)可靠性评估中对系统或部件退化规律认识不清、主观知识不完备、环境变化等原因造成部件的信息不足或不精确问题,基于三角直觉模糊数(Triangular Intuitionistic Fuzzy Number,TIFN)和二元决策图(Binary Decision Diagram,BDD)模型,提出了一种PMS可靠性评估方法。首先,定义了TIFN的指数运算法则,证明了其满足的性质;其次,通过多位专家对部件平均故障时间(Mean Time to Failure,MTTF)进行评估,利用TIFN量化专家意见,建立了直觉模糊失效率评估模型,构建了一种计算TIFN的隶属度和非隶属度的方法,根据TIFN的运算法则和指数分布函数定义了部件的模糊失效函数;最后,运用示例说明了该方法的有效性,并与传统PMS-BDD方法、模糊故障树方法和直觉模糊故障树方法进行了对比分析。

关键词：多阶段任务系统(PMS) 可靠性评估三角直觉模糊数(TIFN) 二元决策图(BDD)

计及金属氧化薄膜电容器与IGBT模块退化过程相关性的柔直换流阀组件可靠性评估方法

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电工技术学报 2024年

作者：张午宇齐磊张翔宇崔翔郭宁明新能源电力系统全国重点实验室(华北电力大学) 中电普瑞电力工程有限公司电力规划总院有限公司

基于模块化多电平拓扑的换流阀是柔性直流输电系统的核心装备，随着柔直换流阀运行电压、功率密度以及运行场景的不断拓展，其运行可靠性成为突出问题。现有的柔直换流阀可靠性评估方法忽略了金属化薄膜电容器与IGBT模块性能退化的耦合... 详细信息

基于模块化多电平拓扑的换流阀是柔性直流输电系统的核心装备，随着柔直换流阀运行电压、功率密度以及运行场景的不断拓展，其运行可靠性成为突出问题。现有的柔直换流阀可靠性评估方法忽略了金属化薄膜电容器与IGBT模块性能退化的耦合关系，造成评估结果不准确。为此，本文提出了计及金属化薄膜电容器与IGBT模块退化过程相关性的可靠性评估方法。IGBT模块寿命采用威布尔分布，考虑了换流阀运行过程中的任务剖面变化；基于wiener过程对金属化薄膜电容器的可靠性进行了评估，利用Copula理论将容值退化程度与IGBT模块寿命之间的耦合关系进行了建模。本文所提可靠性评估方法修正现有不考虑相关性方法对柔直换流阀可靠性评估结果，平均无故障时间从4.05年修正为5.20年，评估结果更加精确。

关键词：柔性直流换流阀可靠性评估金属化薄膜电容器 IGBT模块 Copula理论

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基于相似寿命模型和数据的产品可靠性评估

航空动力学报 2024年

作者：贾祥国防科技大学系统工程学院

由于装备研制的继承性和模块化，新产品通常会与已研发的产品具有较大的相似性，可以利用这些相似产品的可靠性数据评估新产品的可靠性，从而扩充信息源。针对这一问题，提出了基于相似寿命模型的可靠性评估方法，首先定义相似因子表征... 详细信息

由于装备研制的继承性和模块化，新产品通常会与已研发的产品具有较大的相似性，可以利用这些相似产品的可靠性数据评估新产品的可靠性，从而扩充信息源。针对这一问题，提出了基于相似寿命模型的可靠性评估方法，首先定义相似因子表征各相似产品与新产品的相似程度，再构造相似寿命模型描述产品的相似因子与其寿命分布参数的关系，进一步综合相似产品数据确定模型参数，最终可评估得到各个产品的可靠性。以某卫星产品为例进行可靠性分析，展示了所提出方法的应用，结果表明无论是否存在失效数据，以及是否存在新产品数据，该方法都是适用的和稳健的，并消除了现有的数据融合方法需要新产品数据的要求，且运算简单，可扩展性强，易于推广。

关键词：可靠性评估相似产品相似因子相似寿命数据综合

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计及多设备老化效应的主动配电网可靠性评估

电工电能新技术 2024年第7期 102-112页

作者：王倩汤佶元李丰君黄威陈明邹会全谢开贵国网河南省电力公司电力科学研究院重庆大学电气工程学院河南九域恩湃电力技术有限公司

高比例可再生能源的大规模接入促使配电网向着主动配电网(ADN)的方向转型，大量的信息设备建设扩大了主动配电网的整体规模，提升了信息处理效率，但同时也使得系统安全可靠运行的问题变得更加突出。本文提出考虑老化效应的混合通信网... 详细信息

高比例可再生能源的大规模接入促使配电网向着主动配电网(ADN)的方向转型，大量的信息设备建设扩大了主动配电网的整体规模，提升了信息处理效率，但同时也使得系统安全可靠运行的问题变得更加突出。本文提出考虑老化效应的混合通信网络主动配电网可靠性评估方法，首先采用失效模式与效应分析方法建立信息网络与配电网络间的故障关联模型，其次利用设备性能参数建立信息设备与物理设备的威布尔分布老化失效模型，最后通过序贯与非序贯蒙特卡洛相结合的仿真方法对系统可靠性进行评估。其结果可为未来主动配电网的运行维护提供有力的技术支撑。

关键词：主动配电网老化效应可靠性评估蒙特卡洛模拟