[发明专利]一种含WTG的配电网可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及对含风电机组配电网可靠性评估方法，具体指考虑风速-负荷相关性对含风电机组配电网可靠性评估方法，属于电力工程技术领域。

 

背景技术

近年来，风能发电技术已得到迅猛发展，将风电机组接入配电网是配电网智能化的发展趋势，风电机组，英文全称为：wind turbine generator，简称为“WTG”。在含WTG的配电网中，风速和负荷均受温度、季节、天气等气候因素影响，现有技术中，对含WTG的配电网可靠性评估方法中，未考虑风速-负荷相关性和时序负荷曲线的影响，做出的可靠性分析准确性不高。

 

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提出一种含WTG的配电网可靠性评估方法，能够对含WTG的配电网可靠性做出准确地评估。

本发明是这样实现的：一种含WTG配电网可靠性评估方法，其特征在于：采集配电网的原始数据；构建WTG出力模型及确定风电供电能力范围；构建风速正态分布函数和负荷正态分布函数，通过计算机系统对时序风速和负荷曲线的分析处理得到二者正态分布函数的平均值和标准差；构建风速-负荷二元分布函数；通过计算机系统采用Monte Carlo法对风速-负荷序列抽样；将配电网的原始数据输入计算机系统，计算与抽样序列对应的WTG出力和供电能力范围，采用分块算法计算系统的可靠性指标；再通过计算机对所得的各可靠性指标平均值，最终得到含WTG考虑风速-负荷相关性的配电网可靠性指标，具体步骤包括：

步骤1：采集配电网的原始数据:风电场时序风速数据，IEEE-RTS系统负荷数据，配电网各元件故障率、修复时间，各元件可靠性参数和各负荷点户数，WTG的切入风速，额定风速，切出风速，配电网中线路、变压器、开关设备、负荷点和WTG之间的联接关系；

步骤2：构建WTG出力模型及确定风电供电能力范围

2.1：构建WTG出力模型

采用二次函数近似表示WTG出力P_t与风速v_t的关系：

                                                       (1)

式中，v_ci、v_R和v_co分块为WTG的切入风速、额定风速和切出风速，P_R为额定输出功率；

2.2：确定风电供电能力范围

将配电网分为M1 ~M7七个分块，设分块s(1≤s≤7)有m个元件，且第i(1≤i≤m)个元件的故障率和修复时间分块为λ_i和γ_i，则块s的等效故障率λ_s和等效平均修复时间γ如下： 

                      (2)

                      (3)

设WTG在t时刻出力为P_t，其对负荷块M_i的供电路径上经过n个块，第i块M_i的总负荷为L_Mi，则其能对M_i恢复供电的条件可表示为式(4)：

                 (4)

由(4)式可得到WTG每种出力情况下对负荷恢复供电的次序和能力；

步骤3：构建风速正态分布函数和负荷正态分布函数，通过对时序风速和负荷曲线的分析得到二者正态分布函数的平均值和标准差；

3.1：构建风速正态分布函数

式(5)为风电场风速正态分布函数： 

    (5)