[发明专利]基于分块枚举法的风电场集电系统可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风电场可靠性评估方法，也即风电场可靠性评估指标的评测方法，具体涉及风电场集电系统可靠性评估方法。属于电气工程技术领域。

背景技术

随着能源需求的不断增加，以及煤炭、石油、天然气等传统能源的日益枯竭，许多国家都制定了可替代能源的发展规划。风能作为一种清洁、发展最快的可再生能源，得到大规模开发和利用。由于风能具有间歇性和随机性，大规模风电的并网将对电力系统可靠性造成较大影响。

当风电机组(WTG)型号、位置及风源等确定的情况下，风电场可靠性主要取决于风电场内集电系统的接线方式，常见的风电场集电系统基本接线方式有：放射形、单边环形、双边环形和星形。不同的风电场集电系统拓扑结构对应不同的风电场可靠性水平，同时需要不同的风电场投资费用。因此，有必要对风电场发电系统电气结构本身的可靠性进行深入研究，其对风力发电系统及整个电网安全、可靠运行意义重大。

现有风电场集电系统可靠性评估方法主要有定性分析法和定量分析法。定性分析法无法给出具体的评估指标；定量分析法中主要根据故障等效原理将风电场等效为一台常规发电机，并计算系统评估指标。风电场集电系统中元件众多，包括风力发电机、塔架电缆、变压器、分段输电线路、齿轮箱、隔离开关、切换开关、短路器等元件，元件的多重故障是存在的，而现有风电场集电系统可靠性的研究鲜有计及集电系统元件的多重故障的影响。开关设备操作(如故障隔离、故障切换等)可以减少受累风电机组停运的时间，提高风电场发电量和可靠性，而现有风电场集电系统可靠性的研究鲜有计及开关设备的隔离、切换及其操作时间、范围的影响。

发明内容

针对现有研究风电场集电系统可靠性方法存在的上述不足，本发明的目的是提供一种基于分块枚举法的风电场集电系统可靠性评估方法，本方法不仅能够计及风电场馈电线路、风力发电机、集电变压器等元件的多重故障，而且还能计及开关设备的故障隔离、切换等因素影响，并能定量给出评价风电场集电系统可靠性的评估指标。

本发明的技术方案是这样实现的：

基于分块枚举法的风电场集电系统可靠性评估方法，其特征在于：步骤如下，

步骤1：输入风电场集电系统数据

采集风电场集电系统的结构数据和可靠性数据，以及风电场风速数据；

步骤2：形成风电机组多状态容量概率模型

根据风速与风电机组输出功率的关系，形成风电机组多状态容量概率模型，记为PTMC_w，如式(1)所示。