第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 直流输电系统的典型结构和基本原理 3
1.3 高压直流输电系统接线及运行方式 5
1.4 高压直流输电系统可靠性研究现状 8
1.5 本书的内容和结构关系 11
参考文献 12
第2章 可靠性统计、评估和优化的数学基础 14
2.1 可靠性统计方法 14
2.1.1 点估计 14
2.1.2 区间估计 15
2.1.3 异常数据的处理方法 16
2.2 简单系统的可靠性评估方法 19
2.2.1 串并联系统 20
2.2.2 r/n系统 24
2.3 复杂系统的可靠性评估方法 25
2.3.1 故障树法 25
2.3.2 状态空间图法 28
2.3.3 频率-持续时间法 30
2.3.4 状态解析法 31
2.3.5 蒙特卡洛模拟法 33
2.4 可靠性优化方法 35
2.4.1 遗传算法 35
2.4.2 二分法 39
2.5 小结 40
参考文献 41
第3章 超（特）高压直流输电工程可靠性统计分析 42
3.1 国内外直流输电工程概况 42
3.2 直流输电工程可靠性统计评价指标体系 45
3.2.1 直流输电系统的元件可靠性参数 45
3.2.2 直流输电系统的主要可靠性统计指标 46
3.2.3 直流输电系统的可靠性统计内容 47
3.3 直流输电工程可靠性指标的统计分析 47
3.3.1 强迫停运指标的统计分析 47
3.3.2 系统能量可用率和能量利用率指标的统计分析 50
3.3.3 单双12脉波接线高压直流输电工程统计指标的对比分析 50
3.3.4 Itaipu±600kV双12脉波接线特高压直流输电工程指标的统计分析 54
3.4 小结 57
参考文献 57
第4章 超（特）高压直流输电系统可靠性评估模型及指标体系 59
4.1 超（特）高压直流输电系统可靠性评估指标体系 59
4.1.1 可靠性评估指标 59
4.1.2 经济性指标与可靠性跟踪指标 60
4.2 超（特）高压直流系统可靠性评估的数据要求和计算条件 60
4.3 超（特）高压直流输电系统子系统划分 62
4.4 基于故障树法的超（特）高压直流输电系统可靠性评估 64
4.5 基于FD法的超（特）高压直流输电系统可靠性评估 67
4.6 基于状态解析法的超（特）高压直流输电系统可靠性评估 71
4.6.1 换流变压器子系统 71
4.6.2 交流滤波器子系统 72
4.6.3 直流输电线路子系统 74
4.6.4 平波电抗器子系统 75
4.6.5 全系统可靠性评估模型 75
4.7 小结 78
参考文献 79
第5章 超（特）高压直流输电系统设备最优选型 80
5.1 概述 80
5.2 直流输电系统设备最优选型的数学模型 81
5.2.1 投资费用 81
5.2.2 运行维护费用 81
5.2.3 停电损失费用 82
5.2.4 设备最优选型的数学模型 82
5.3 基于GA的直流输电系统设备最优选型求解算法 82
5.3.1 设备选型的编码 82
5.3.2 适应度函数 83
5.3.3 子系统可靠性保留技术 83
5.3.4 自适应交叉率和变异率 84
5.3.5 保留精英个体 85
5.3.6 求解算法流程 85
5.4 工程算例分析 86
5.4.1 算例系统简介 86
5.4.2 计及经济性、可靠性的设备最优选型 87
5.4.3 只计及可靠性的选型方案 87
5.4.4 只计及经济性的选型方案 88
5.4.5 算法收敛性与计算速度分析 89
5.5 小结 89
参考文献 90
第6章 超（特）高压直流输电系统可靠性最优分解 92
6.1 引言 92
6.2 高压直流输电系统可靠性的最优分解模型及求解算法 93
6.3 算例分析 94
6.3.1 单12脉波接线高压直流输电系统算例分析 94
6.3.2 双12脉波接线高压直流输电系统算例分析 98
6.3.3 可靠性最优分解的讨论 101
6.4 小结 101
参考文献 102
第7章 超（特）高压直流输电系统最优备用分析 104
7.1 概述 104
7.2 设备最优备用分析模型 105
7.2.1 高压直流输电系统备用的成本-效益分析曲线 105
7.2.2 计及经济性和可靠性的高压直流输电系统最优备用模型 105
7.3 设备最优备用求解算法 107
7.3.1 最优备用模型的特点 107
7.3.2 最优备用分析的基本步骤 107
7.4 工程算例分析 108
7.4.1 交流滤波器备用分析 108
7.4.2 换流变压器备用分析 110
7.4.3 晶闸管备用分析 110
7.4.4 平波电抗器备用分析 111
7.5 小结 112
参考文献 112
第8章 基于可靠性的超（特）高压直流输电系统薄弱环节辨识 114
8.1 概述 114
8.2 灵敏度分析法 114
8.2.1 灵敏度的定义 114
8.2.2 基于可靠性函数的灵敏度分析法 115
8.2.3 基于数值模拟的灵敏度分析法 117
8.3 可靠性跟踪法 118
8.3.1 不可靠性跟踪准则 118
8.3.2 系统失效事件概率和频率的可靠性跟踪方法 119
8.3.3 直流输电系统可靠性跟踪模型 121
8.3.4 直流输电系统可靠性跟踪算法 122
8.4 工程算例分析 124
8.4.1 灵敏度分析法的工程算例分析 124
8.4.2 可靠性跟踪法的工程算例分析 131
8.5 小结 135
参考文献 136
第9章 高压直流输电系统可靠性综合分析系统软件 138
9.1 概述 138
9.2 系统结构和功能设计 139
9.2.1 系统结构设计 139
9.2.2 系统功能设计 140
9.3 主要功能模块 141
9.3.1 可靠性评估 141
9.3.2 可靠性跟踪 142
9.3.3 灵敏度分析 143
9.3.4 经济性分析 143
9.3.5 设备最优选型 147
9.3.6 可靠性最优分解 149
9.4 小结 150
附录A 换流站主要设备可靠性参数（部分） 152
附录B 单12脉波接线高压直流输电系统各级故障树图（部分） 153
附录C 双12脉波接线高压直流输电系统各级故障树图（部分） 158
附录D 双12脉波接线高压直流输电系统各级状态空间图（部分） 162
附录E 正态分布和t分布的概率分布表 167