[发明专利]风电场可靠性评估系统

说明书

技术领域

       本发明属于发电和电能管理领域，该系统可以通过模拟手段对风电场的可靠性进行评价，获得失负荷概率和期望供缺电量等评价指标，为风电场规划工作提供决策支持。

背景技术

       随着风力发电项目数量的增加和规模的扩大，风电场规划中也暴露出了一些问题：风电场的实际发电量和规划时预测的发电量有较大差距，风电场随机功率的注入可能会影响电力系统的正常运行等问题。由于风力发电具有随机性和间歇性的特点，所以需要对风电场的可靠性进行评价。

       目前的系统多数基于单一模拟条件，在运行过程中一次仅能考虑单一条件，当加入多个模拟条件时，只能对多种条件的结果进行简单的累加；而现实当中，风电场在发电过程中风速环境、风电机工作能力、各种突发事件对于发电过程的影响是综合性的，多种条件构成一个影响的整体共同对输出电量有影响；另外，目前的系统中对于风速、风电机参数也没有存储对应地区的真实数据；以上问题使得现有的系统模拟结果与实际结果相距较远，评价结果不能反映风电场真实的可靠性，失去实际参考价值。

发明内容       本发明要解决的技术问题是：如何构造一个综合考虑风场的风速、风电机的参数和工作能力、各种影响风电质量的随机事件的因素，建立更加贴近实际情况的模拟环境，实现具有参考价值的风电场可靠性评估。

       为实现上述目的，本发明提供一种风电场可靠性评估系统，其特征在于：包括用户输入界面、预置条件输入模块、风速条件生成模块、风速特征库、风电机输出功率模型库、随机事件模型库、蒙特卡洛方法模块、风场状态模拟模块，电网电力输出指标模块，用户输入界面的输出端分别连接预置条件输入模块、风速条件生成模块的输入端，预置条件输入模块和风速条件生成模块的输出端都与风场状态模拟模块的输入端相连，蒙特卡洛方法模块的输出端也连接到风场状态模拟模块的输入端，风速特征库、风电机输出功率模型库和随机事件模型库连接到风场状态模拟模块的输入端，风场状态模拟模块的输出端连接电网电力输出指标模块的输入端，用户通过用户输入界面输入数据，在预置条件输入模块和风速条件生成模块的支持下，将用户输入转换为模拟运行的条件数据传输给风场状态模拟模块，风场状态模拟模块引入风速特征库、风电机输出功率模型库和随机事件模型库并在蒙特卡洛方法模块支持下进行风电场可靠性进行模拟，模拟的结果通过电网电力输出指标模块以失负荷概率和期望供缺电量为评价指标形式进行输出。

      与现有技术相比，本发明的有益效果是：

      使用风速特征库存储真实体现本地区的风速环境；使用峰电机输出功率模型库存储真实风电机的性能信息；使用随机事件模型库考虑到影响风电可靠性的关键事件。通过风场状态模拟模块将风速、风电机、随机事件对风电场发电的影响进行综合考虑，进行模拟，可以获得更加可信的可靠性评价指标。

附图说明

       图1是本发明的系统组成框图。

具体实施方式

       参照图1，一种风电场可靠性评估系统，包括包括用户输入界面1、预置条件输入模块2、风速条件生成模块3、风速特征库4、风电机输出功率模型库5、随机事件模型库6、蒙特卡洛方法模块7、风场状态模拟模块8、电网电力输出指标模块9，用户输入界面的输出端分别连接预置条件输入模块、风速条件生成模块的输入端，预置条件输入模块和风速条件生成模块的输出端都与风场状态模拟模块的输入端相连，蒙特卡洛方法模块的输出端也连接到风场状态模拟模块的输入端，风速特征库、风电机输出功率模型库和随机事件模型库连接到风场状态模拟模块的输入端，风场状态模拟模块的输出端连接电网电力输出指标模块的输入端，用户通过用户输入界面输入数据，在预置条件输入模块和风速条件生成模块的支持下，将用户输入转换为模拟运行的条件数据传输给风场状态模拟模块，风场状态模拟模块引入风速特征库、风电机输出功率模型库和随机事件模型库并在蒙特卡洛方法模块支持下进行风电场可靠性进行模拟，模拟的结果通过电网电力输出指标模块以失负荷概率和期望供缺电量为评价指标形式进行输出。

工作过程：用户输入界面模块将风的类型、风电机的名字、参与模拟的随机事件列表以图表化的方式展现给用户，用户在其上进行选择，并将用户输入转换为输入参数；预置条件输入模块和风速条件生成模块接收用户输入界面模块发送来的输入参数数据信息，将用户输入参数转换为一组风电机编号、随机事件编号和运行的风速编号传递给风场状态模拟模块；风场状态模拟模块建立一个综合的模拟环境，根据风速编号从风速特征库获得风速波动、强度的具体信息，根据风电机编号从风电机输出功率模型库获得具体的风电机性能信息，根据随机事件编号从随机事件模型库获得对应事件对风电场发电影像的范围、强度、作用时间信息，引入蒙特卡洛方法模块生成的蒙特卡洛随机过程，构建风场模拟环境，运行模拟过程产生模拟结果，电网电力输出指标模块对风场状态模拟模块输出的模拟结果进行计算，转换为以失负荷概率和期望供缺电量为指标的输出，作为风电场可靠性评估结果。