海上风电场升压站电气设备可靠性建模.pdf

第10卷 第5期 装备环境工程 2013年10月 EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING ·11· 海上风电场升压站电气设备可靠性建模 1，2 1，2 3 杨苹 ，尹旭 ，陈楠 （1.华南理工大学 广东省绿色能源技术重点实验室，广州 511458； 2.华南理工大学 电力学院，广州 510640；3.广东省电力设计研究院，广州 510663） 摘要：海上升压站是风电场电能传输的关键环节。针对海上升压站电气设备的可靠性研究，提出了一 种新颖的基于马尔可夫过程的建模方法。首先对升压站电气设备的运行状态进行划分，确定其二状态马尔 可夫模型，其次分析基本元件的连接形式，建立其状态转移概率矩阵和转移概率密度矩阵。在此基础上根 据马尔可夫方程建立海上风电场升压站内主要设备变压器、母线,电缆等的可靠性模型，并分析了升压站系 统的可靠性指标，最后根据某海上风电场的具体数据，结合所建立的升压站电气设备的可靠性模型，对此风 电场的升压站系统的可靠性指标进行计算分析。 关键词：海上升压站；马尔可夫过程；可靠性模型 DOI：10.7643/issn.1672-9242.2013.05.003 中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1672－9242（2013）05－0011-06 ModelingofEquipmentReliabilityforOffshoreWindFarmSubstation 1，2 1，2 3 YANGPing ，YINXu ，CHENNan （1.GuangdongKeyLaboratoryofCleanEnergyTechnology，Guangzhou511458，China； 2.SchoolofElectricityPower，SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640，China； 3.GuangdongElectricPowerDesignInstitute，ChinaEnergyEngineeringGroupCo.，Ltd，Guangzhou510663，China） Abstract：Offshoresubstationisthekeytooffshorewindfarmpowerenergytransmission.Anovelmodelingmethodbased onMarkovprocesswasputforwardforreliabilityresearchofoffshoresubstationelectricalequipment.Firstly,operationcondition ofelectricalequipmentwasdividedinordertodeterminethetwostateMarkovmodel.Secondly,throughanalysisofconnection formofbasicelectricalelement,itsstatetransitionprobabilitymatrixandatransitionprobabilitydensitymatrixwereestablished. Thereliabilitymodelofmajoroffshorewindfarmsubstationequipmentsuchastransformers,bus-bar,andcablewasestablished basedonMarkovequation.Thereliabilityindexoftheoffshorewindfarmsubstationsystemswasanalyzed.Finally,onthebasisof someoffshorewind