基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法
专利汇可以提供基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了属于换流器领域的一种基于 贝叶斯网络 法的柔性多状态 开关 可靠性分析方法。根据贝叶斯网络与故障树的相似性，首先建立柔性多状态开关中MMC的故障树，利用故障概率表对应故障树中的逻辑关系，将故障树分层转化为贝叶斯网络，建立基于MMC拓扑的三端柔性多状态开关的可靠性模型，精确表示多种运行状态，由此，对于SM子模 块 的贝叶斯网络建模，由于其结构简单、逻辑清晰，无需利用故障树进行转化，可直接建立贝叶斯网络，同理将对应的逻辑关系转化为故障概率表，计算出各项可靠性指标。本发明可以进行反向推理，利用后验概率找到柔性多状态开关的薄弱环节，为提高装置可靠性提出科学合理的建议，并为配 电网 可靠性计算提供参考数据。，下面是基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法专利的具体信息内容。
1.一种基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法，其特征在于，利用故障概率表对应故障树中的逻辑关系，将故障树分层转化为贝叶斯网络，建立基于MMC拓扑的三端柔性多状态开关的可靠性模型，精确表示多种运行状态；该可靠性分析方法包括：
根据贝叶斯网络与故障树的相似性，首先建立柔性多状态开关中MMC的故障树，由此，对于SM子模块的贝叶斯网络建模，由于其结构简单、逻辑清晰，无需利用故障树进行转化，可直接建立贝叶斯网络，同理将对应的逻辑关系转化为故障概率表，即可计算出各项可靠性指标；
将故障树体现的逻辑关系对应转化为贝叶斯网络的故障概率表，即可将故障树分层转化为贝叶斯网络；同时假定马尔可夫过程，建立柔性多状态开关的八状态运行模型；建立基于MMC拓扑的三端柔性多状态开关的可靠性模型，精确表示多种运行状态；所述柔性多状态开关的可靠性模型分为三层：
第一层为装置层，子系统包括三端MMC和一个装置级控制保护系统，每个子系统均有运行和故障两个状态，共有16个运行状态，而柔性多状态开关运行状态分为正常运行、单端MMC故障、双端MMC故障、停运四个状态，故对16个状态进行合并；MMC故障率通过下层计算得到，装置级控制保护系统故障率通过技术资料得到；
第二层为MMC，子系统包括三相共六个桥臂，每个桥臂串联一桥臂电抗器，桥臂采用工程中广泛应用的热备用模式，正常运行时，n个SM子模块中有k个投入运行，其他(n-k)个SM子模块作为热备用，SM子模块的故障率通过下层计算得到，假设可靠度函数服从指数分布，即：
R(t)＝e-λt (1)
式中，R(t)为可靠度函数，λ为故障率，t为时间；
式(1)即代表桥臂可靠性模型为k/n(G)模型，根据k/n(G)模型，得出每个桥臂的串联阀组可靠度函数为：
式中Rs-SM为串联阀组的可靠度函数，RSM为SM子模块的可靠度函数，n表示桥臂共有n个子模块，i代表叠加过程中的循环变量， 为数学中求组合符号；
则整个桥臂的可靠度函数为：
第三层为SM子模块，拓扑结构采用工程上广泛应用的半桥拓扑，则单个SM子模块的可靠度函数为：
式中，RIGBT(t)、RC(t)、RTHY(t)、RSMC(t)分别为IGBT模块、电容、续流二极管和子模块控制器的可靠度函数；即可计算出各项可靠性指标。
2.根据权利要求1所述基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法，其特征在于，所述柔性多状态开关运行状态分为正常运行、单端MMC故障、双端MMC故障、停运四个状态具体表现为：三端MMC的故障与装置级控制保护系统故障均表现为柔性多状态开关停运；三端MMC中任意两个失效表现为柔性多状态开关工作在STATCOM模式；单端MMC失效即为柔性多状态开关的单端故障；当四个子系统均工作时，柔性多状态开关表现为正常运行状态；因此可以将16个运行状态合并为8个运行状态，得到柔性多状态开关的八状态运行模型。
3.根据权利要求1所述基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法，其特征在于，所述柔性多状态开关中MMC的故障树，其中MMC的物理结构主要分为以下几个部分：换流单元、控制保护系统和阀冷系统；其换流单元包括三相，各相换流单元又包括上、下桥臂和阀基控制器；各桥臂又由串联阀系统和电抗器串联组成；将整个MMC系统停运作为顶事件，分析导致这一停运事件的所有可能原因，作为中间事件，将部件损坏作为底事件，建立整个MMC系统的故障树模型。
基于贝叶斯网络法的柔性多状态开关可靠性分析方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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