作者：赵书涛; 王波; 华回春; 朱继鹏直流断路器马尔科夫过程可靠性冗余分析
摘要：直流断路器控制电流通断过程的成败取决于整体的可靠性。基于机械式、混合式和全固态直流断路器的拓扑结构,采用故障树梳理各支路的故障事件。利用马尔科夫评估模型描述直流断路器组成部件与整体,以及不同故障状态间的转移过程,提出基于故障率和可用率特征参量评价不同拓扑结构直流断路器平稳运行状态概率的方法。最后对±7.5kV中压直流配电网的三种不同拓扑结构直流断路器进行可靠性计算,辨识影响其整体可靠性的薄弱环节,并对可靠性随冗余设计的变化趋势进行预测。结果表明,目前机械式直流断路器可用率最高,机械开关、IGBT模块是制约断路器可靠性提升的主要因素。随着电力电子器件技术发展,通过合理的冗余设计,全固态直流断路器可用率将超过机械式,在未来直流配电网发展中更具应用优势。
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