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摘 要：随着我国经济的不断发展，人们的生活质量也有了显著的提高，相应的需求也有所增加，用电需求就是其中的一种，而与此同时，人们也越来越关注用电的质量与安全，这就对供电企业提出了更高的要求。要想确保供电的质量，就要保证电网能够稳定运行，而直流配电网就是其中的主要运行方式，与传统的交流配电网不同，它是由许多电力电子设备组成的，而实际上，电力电子设备对直流配电网可靠性是有一定影响的。因此，要想保证直流配电网能够稳定运行，对其可靠性影响进行分析是极为必要的。
关键词：直流配电网；可靠性；电力电子设备
电力电子设备对直流配电网的可靠性是具有重要影响的，体现在很多的方面。实际上，直流配电网是依托于直流技术基础上的，它的稳定运行关系着人们的生活以及工作，甚至还会对人们的生命财产安全构成威胁，因此，保证直流配电网的可靠性就显得极为关键。而基于直流配电网是由大量电力电子设备组成的，这需要有关人员能够加强电力电子设备对直流配电网可靠性的影响进行详细的研究，综合各种因素进行相关问题的探讨，进而看其区分功能故障以及绝缘故障是否能够对其可靠性评估产生影响，从而以此为参考依据，进一步的保证直流配电网的可靠运行，更好的满足人们的需求。
1 配电网可靠性评价方法分析
配电网的稳定运行对于人们的生活以及生产具有极大的影响，只有保证配电网供电的质量，才能更好的满足人们的用电需求，避免发生一些不必要的问题，从而促进我国经济与社会的健康发展。由此可见，保证配电网的稳定与安全运行是至关重要的。这就需要有关人员能够针对配电网的可靠性做深入的研究，这里的可靠性主要指的是用户持续供电的质量等，而这就不得不考虑配电网可靠性的评价方法的选择与运用。目前看来，解析法以及模拟法是比较常见的可靠性评价方法，结合直流配电网的实际情况，针对电力电子设备较多的特点，选择解析法较好一些。因此，本文主要采用的最小割集法对直流配电网的可靠性做相应的评估。
1.1 负荷点区域划分
对于导致负荷停运的设备故障，其对负荷的停运时间又可能各不相同。基于此，对交流配电网中负荷点的故障停运区域进行了划分。参照交流配电网的区域划分法，将直流配电网中负荷点的故障停运区域划分为故障修复域、隔离恢复域和隔离切换域，其对应的负荷点停运时间为故障设备修复时间、故障隔离时间和故障隔离时间及与相邻馈线联络开关切换时间之和。
1.2 最小割集法
负荷点的最小割集指的是这样一些设备的集合：当从网络中移除这些设备时，负荷点的供电路径全部被切断；而放回其中任何一个设备时，负荷点至少恢复一条供电路径。通常只考虑到二阶割集。通过求取各负荷点的最小割集，将复杂的网络转变为简单的串并联关系。割集与割集之间是串联关系，则有
式中：为不可用率；为故障率；下标l、2和se分别代表设备1、2和等值串联网络。二阶割集中的两个设备是并联关系，则有
2 直流配电网电力电子设备可靠性建模
直流配电网相比于交流配电网增加了一些新的电力电子设备，如VSC换流器、直流变压器和直流断路器。要对直流配电网的可靠性进行评估，就要先获取这些设备的可靠性参数，它主要可以通过2条途径获得：（1）通过长时间的故障数据统计得到可靠性参数；（2）根据设计结构进行可靠性建模，预测可靠性参数。
3 影响直流配电网可靠性因素分析
深入探究直流配电网的可靠性影响因素是极为关键的，而实际上，影响的因素是有很多的，在交流配电网中，设备的故障、线路的故障、维护等问题都是影响其电网运行的关键因素，而这对于直流配电网来说也是如此，直流配电网的可靠性大多也与这些因素有关。这就需要有关人员能够重视这些影响因素，以采取一些举措，提高直流配电网运行的可靠率，进一步的保证电网运行的质量。而本文则重点研究的是器件冗余以及设备冗余对于直流配电网可靠性的影响，为突出直流配电网的影响因素，本文主要采用较为简单的拓扑结构对直流配电网可靠性进行评估，如图2所示。
由于双端电源直流配电网可直接通过控制实现2个电源之间的不间断供电切换，故该配电网中没有隔离切换域。
3.1 器件冗余对设备故障率的影响
器件冗余对设备故障率是有一定影响的，由于半导体的故障率较高，所以一般而言，人们都是普遍采用冗余设计来降低设备故障率，在直流系统中，VSC环流交换器以及变压器的冗余都会对设备的故障率造成影响。
3.2 器件冗余和设备冗余对系统可靠性的影响
当设备发生功能故障时，可通过隔离开关直接将故障隔離开，因此功能故障只有在设备属于故障修复域时才会导致负荷停运；当设备发生绝缘故障时，需要跳开上游断路器再将故障隔离，因此绝缘故障不管设备属于故障修复域还是属于隔离恢复域都会导致负荷停运。
4 结束语
随着时代的不断向前发展，各个行业都取得了很好的发展，我国的电力事业同样也获得了良好的发展，这对于我国的经济建设以及民生建设具有重要的作用和影响。但是同时对于配电网的可靠性提出了更高的要求，它主要是指持续供电的能力，而直流配电网就是其组成部分，具有电能优质等特点。所以，针对其可靠性进行研究就是极为重要的，有关人员应该选择合理的直流配电网可靠性评估方法，尤其要加强研究直流换流器、变压器以及断路器等关键电力电子设备对直流配电网的可靠性影响，这样才能为以后直流配电网的规划打下良好的基础，更好的促进我国电力事业的发展。
参考文献
[1]史清芳，徐习东，赵宇明.电力电子设备对直流配电网可靠性影响[J].电网技术，2016，40（3）：725-732.
[2]孙鹏飞，贺春光，邵华，等.直流配电网研究现状与发展[J].电力自动化设备，2016，36（6）：64-73.
[3]曾嘉思，徐习东，赵宇明.交直流配电网可靠性对比[J].电网技术，2014，38（9）：2582-2589.
关键词：直流配电网；可靠性；电力电子设备
电力电子设备对直流配电网的可靠性是具有重要影响的，体现在很多的方面。实际上，直流配电网是依托于直流技术基础上的，它的稳定运行关系着人们的生活以及工作，甚至还会对人们的生命财产安全构成威胁，因此，保证直流配电网的可靠性就显得极为关键。而基于直流配电网是由大量电力电子设备组成的，这需要有关人员能够加强电力电子设备对直流配电网可靠性的影响进行详细的研究，综合各种因素进行相关问题的探讨，进而看其区分功能故障以及绝缘故障是否能够对其可靠性评估产生影响，从而以此为参考依据，进一步的保证直流配电网的可靠运行，更好的满足人们的需求。
1 配电网可靠性评价方法分析
配电网的稳定运行对于人们的生活以及生产具有极大的影响，只有保证配电网供电的质量，才能更好的满足人们的用电需求，避免发生一些不必要的问题，从而促进我国经济与社会的健康发展。由此可见，保证配电网的稳定与安全运行是至关重要的。这就需要有关人员能够针对配电网的可靠性做深入的研究，这里的可靠性主要指的是用户持续供电的质量等，而这就不得不考虑配电网可靠性的评价方法的选择与运用。目前看来，解析法以及模拟法是比较常见的可靠性评价方法，结合直流配电网的实际情况，针对电力电子设备较多的特点，选择解析法较好一些。因此，本文主要采用的最小割集法对直流配电网的可靠性做相应的评估。
1.1 负荷点区域划分
对于导致负荷停运的设备故障，其对负荷的停运时间又可能各不相同。基于此，对交流配电网中负荷点的故障停运区域进行了划分。参照交流配电网的区域划分法，将直流配电网中负荷点的故障停运区域划分为故障修复域、隔离恢复域和隔离切换域，其对应的负荷点停运时间为故障设备修复时间、故障隔离时间和故障隔离时间及与相邻馈线联络开关切换时间之和。
1.2 最小割集法
负荷点的最小割集指的是这样一些设备的集合：当从网络中移除这些设备时，负荷点的供电路径全部被切断；而放回其中任何一个设备时，负荷点至少恢复一条供电路径。通常只考虑到二阶割集。通过求取各负荷点的最小割集，将复杂的网络转变为简单的串并联关系。割集与割集之间是串联关系，则有
式中：为不可用率；为故障率；下标l、2和se分别代表设备1、2和等值串联网络。二阶割集中的两个设备是并联关系，则有
2 直流配电网电力电子设备可靠性建模
直流配电网相比于交流配电网增加了一些新的电力电子设备，如VSC换流器、直流变压器和直流断路器。要对直流配电网的可靠性进行评估，就要先获取这些设备的可靠性参数，它主要可以通过2条途径获得：（1）通过长时间的故障数据统计得到可靠性参数；（2）根据设计结构进行可靠性建模，预测可靠性参数。
3 影响直流配电网可靠性因素分析
深入探究直流配电网的可靠性影响因素是极为关键的，而实际上，影响的因素是有很多的，在交流配电网中，设备的故障、线路的故障、维护等问题都是影响其电网运行的关键因素，而这对于直流配电网来说也是如此，直流配电网的可靠性大多也与这些因素有关。这就需要有关人员能够重视这些影响因素，以采取一些举措，提高直流配电网运行的可靠率，进一步的保证电网运行的质量。而本文则重点研究的是器件冗余以及设备冗余对于直流配电网可靠性的影响，为突出直流配电网的影响因素，本文主要采用较为简单的拓扑结构对直流配电网可靠性进行评估，如图2所示。
由于双端电源直流配电网可直接通过控制实现2个电源之间的不间断供电切换，故该配电网中没有隔离切换域。
3.1 器件冗余对设备故障率的影响
器件冗余对设备故障率是有一定影响的，由于半导体的故障率较高，所以一般而言，人们都是普遍采用冗余设计来降低设备故障率，在直流系统中，VSC环流交换器以及变压器的冗余都会对设备的故障率造成影响。
3.2 器件冗余和设备冗余对系统可靠性的影响
当设备发生功能故障时，可通过隔离开关直接将故障隔離开，因此功能故障只有在设备属于故障修复域时才会导致负荷停运；当设备发生绝缘故障时，需要跳开上游断路器再将故障隔离，因此绝缘故障不管设备属于故障修复域还是属于隔离恢复域都会导致负荷停运。
4 结束语
随着时代的不断向前发展，各个行业都取得了很好的发展，我国的电力事业同样也获得了良好的发展，这对于我国的经济建设以及民生建设具有重要的作用和影响。但是同时对于配电网的可靠性提出了更高的要求，它主要是指持续供电的能力，而直流配电网就是其组成部分，具有电能优质等特点。所以，针对其可靠性进行研究就是极为重要的，有关人员应该选择合理的直流配电网可靠性评估方法，尤其要加强研究直流换流器、变压器以及断路器等关键电力电子设备对直流配电网的可靠性影响，这样才能为以后直流配电网的规划打下良好的基础，更好的促进我国电力事业的发展。
参考文献
[1]史清芳，徐习东，赵宇明.电力电子设备对直流配电网可靠性影响[J].电网技术，2016，40（3）：725-732.
[2]孙鹏飞，贺春光，邵华，等.直流配电网研究现状与发展[J].电力自动化设备，2016，36（6）：64-73.
[3]曾嘉思，徐习东，赵宇明.交直流配电网可靠性对比[J].电网技术，2014，38（9）：2582-2589.