[发明专利]一种微网供电系统可靠性的模拟评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微网供电系统可靠性的模拟评估方法。

技术背景

目前微网供电技术正在迅速发展，但对用微网供电系统可靠性方面的研究较少。现有微网供电系统仿真成熟软件中，一般是运用负荷满足度的概念衡量微网系统供电的可靠性，其主要是通过微网的配置及微网工程的使用要求，对某一时间段系统供电总量与系统负荷需求总量的比值计算微网系统负荷满足度，其存在以下不足之处：仅用未满足负荷量(Unmet electric load)进行衡量微网系统供电的可靠性，如homer软件，该软件仅考量了负荷供电的不足，并未涉及分布式电源设备故障对系统供电可靠性的影响，其结果不够精确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种微网供电系统可靠性的模拟评估方法，该方法以微网供电系统各类分布式电源设备的历史运行数据作为基础，对各分布式电源设备的运行状态进行模拟，充分考虑了各分布式电源设备自身故障对微网供电系统供电可靠性的影响，得到的结果更准确。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种微网供电系统可靠性的模拟评估方法，包括以下步骤：

S1确定评估模型；

S2元件状态抽样；

S3进行系统评估；

所述的步骤S1包括以下子步骤：

S1-1建立风机模型

式中，P_w为风机的实时出力，单位为kW，参数A、B、C为风机出力曲线非线性部分的多项式拟合系数，SW_t为第t个小时的实时风速，单位为m/s，V_ci为启动风速，V_r为额定风速，V_co为切除风速；

其中SW_t的实时出力序列采用自回归滑动平均(ARMA)模型产生：

SW_t＝μ_t+σ_ty_t；(2)

y_t＝φ₁y_t-1+φ₂y_t-2+…φ_ny_t-n+α_t-α_t-1θ₁-α_t-2θ₂-…-α_t-mθ_m；(3)

μ_t为某地区的历史平均风速，σ_t为风速分布的标准差，y_t为时间序列，φ_i(i＝1,…n)为自回归系数，θ_j(j＝1,…m)为滑动平均系数，α_t为白噪声系数，服从均值为0、方差为的独立正态分布；

通过公式(1)、(2)、(3)，获得全年中每一小时的风速值，进而求得全年中每一小时的风机实时出力序列；

S1-2建立光伏模型

式中，P_b为光伏的实时出力，单位为kW；P_sn为光伏的额定功率，表示在标准测试条件下单位光强所能产生的功率；G_std为额定光照强度，单位为kW/m²；R_c为某一特定光照强度，在该光照强度下光伏出力与光照强度的关系开始由非线性变为线性；G_bt为第t个小时的实时光照强度，单位为kW/m²；

G_bt的实时光照强度通过对历史光强的概率分布统计的抽样得到；

S1-3建立蓄电池模型

式中，ΔW_t为t时段内蓄电池外部充放电电量，其等于充放电功率与时段t的乘积；B_t为充放电前蓄电池的剩余容量，B_t＝B_norm×Soc(t)，其中B_norm为蓄电池额定容量，Soc(t)为充放电前的荷电状态，B_t+1为充放电结束后蓄电池的剩余容量；B_min、B_max分别为蓄电池的最大、最小容量；

S1-4建立负荷模型