[发明专利]一种计及不同运行策略的微网可靠性评估方法

权利要求书

1.一种计及不同运行策略的微网可靠性评估方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

I、运用状态空间法建立储能系统的可靠性模型，得出它们的等效故障率和修复率；

II、根据某一地区过去10年的风速、日光照辐射强度历史数据建立未来一年的风速、日光照辐射度ARMA模型，然后利用功率转换公式求出计及故障的单台风光机组一年的时序输出功率；

III、建立计划利用微网供电的负荷时序模型；

IV、基于上述求得的功率模型采用生物地理学粒子群混合算法求解计及运行策略的微网独立运行时风光柴储容量的最优配置；

V、基于上述求得的风光柴储最优容量以集中方式接入微网，考虑微电源故障、微网具体的网架结构和运行策略等进行可靠性评估。

2.基于权利要求1所述的一种计及不同运行策略的微网可靠性评估方法，其特征在于：步骤I所述的运用状态空间法建立储能系统的可靠性模型；状态空间法是通过系统状态间的转移关系来描述系统的一种方法，其理论基础是马尔科夫过程，即认为系统从一种状态转移到另一种状态与过去的历史无关；根据系统组成部分的串并联关系建立状态转移图，求解各状态转移率，根据转移率建立状态转移矩阵A，求解系统的平稳状态概率，进一步计算系统的等效故障率和修复率；然后可以通过蒙特卡洛随机抽样求得系统的平均无故障工作时间、故障平均修复时间。

3.基于权利要求1所述的一种计及不同运行策略的微网可靠性评估方法，其特征在于：步骤II所述的根据某一地区过去10年的风速、日光照辐射强度历史数据，建立它们的自回归滑动平均模型(ARMA模型)；所建立的ARMA模型能够揭示变量的时序性和自相关性；利用建立的ARMA模型求解未来一年的风速、日照辐射度时序模型，利用相应的功率转换公式求出计及故障的单台风电机组和光伏机组的时序模型；其中风电机组功率转换公式为：

式中，P_r为风力发电机的额定输出功率，v_ci为切入风速，v_r为额定风速，v_co为切出风速，A、B、C是关于v_ci、v_r、v_co的表达式：

光伏机组功率转换公式为：

式中P_m为额定功率，G_t为第t个小时的光照强度，G_std为标准环境给定的光照强度，通 常取1kW/m²，R_c为特定光照强度，通常取0.15kW/m²。

4.基于权利要求1所述的一种计及不同运行策略的微网可靠性评估方法，其特征在于：步骤IV所述的基于上述求得的功率模型采用生物地理学粒子群混合算法求解风光柴储容量的最优配置，生物地理学算法后期的突变操作复杂，生物地理学粒子群混合算法的特征在于用粒子群算法的更新公式改进生物地理学算法的栖息地个体中那些适应度较差的个体，而摒弃生物地理学算法自身的突变操作。

5.基于权利要求4所述的生物地理学算法求解微网风光柴储最优容量配置的特征在于：目标函数是综合经济费用最小，约束条件有：供电可靠性指标、风光柴储最大容量、储能装置充放电功率限制、污染物排放量约束等；计及3种微网运行策略，分别是储能装置和柴油发电机轮流做主电源、柴油发电机做主电源储能装置后备、储能装置做主电源柴油发电机持续运行。

6.基于权利要求1所述的一种计及不同运行策略的微网可靠性评估方法，其特征在于：步骤V所述的基于上述求得的风光柴储最优容量以集中方式接入微网，考虑微电源故障、微网具体的网架结构和运行策略等进行可靠性评估，采用的网架结构根据IEEE-RBTS Bus6改造而来；模拟时间为100年，对于任意一种运行策略，评估之前首先形成微网内非电源元件故障的FEMA表；评估过程采用序贯蒙特卡洛模拟方法对微网内非电源元件进行抽样，选择无故障运行时间最少的元件为故障元件，同时求得故障元件的修复时间，此时通过FEMA表记录故障元件造成的微网内负荷点停电次数、停电时间、电量缺额；对无故障运行时间和故障修复时间内与微网相连的用户分别进行可靠性评估，记录微网内负荷点的电量缺额；综合可得微网可靠性指标。