[发明专利]一种含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估方法

说明书

本发明目公开一种含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估方法。从潮汐流速的实测数据出发，根据发电机组参数等相关信息，在充分计及潮汐流速涨落潮规律性、随机性、尾流效应以及机组故障等因素的情况下。采用非参数核密度估计理论，模拟潮汐流速的随机性，不需要任何参数分布的假设，得到含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估指标。

技术领域

本发明属于电力系统可靠性评估的技术领域，具体涉及含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估方法。

背景技术

潮汐流能发电是一种重要的海洋能发电形式，具有绿色环保、无污染、不占用土地资源、功率密度大、发电无噪声等优点，因此，得到了世界各国的高度关注。经过数十年的发展，潮汐流能的发电技术日趋成熟，大量试验性或商业性的潮汐流能发电场得已建成并投入运行，而且取得了良好的环保、经济效益。不难预见，在未来电力系统的电源构成中，潮汐流能发电必将成为重要的组成部分。

潮汐流能发电作为一种相对新颖的发电形式，接入电力系统后，必然会对电力系统的可靠性等多方面产生显著影响，进而会深刻影响电力系统规划相关的各项决策。因此，对含潮汐流能发电场的电力系统而言，亟需解决其发电可靠性的评估难题，进而为电力系统规划提供翔实、准确的理论基础与决策依据。

对含潮汐流能发电场的电力系统而言，在评估其发电可靠性时，需要充分考虑并模拟潮汐流能发电的各类特性，具体为：1)涨落潮规律：海水在天体(主要是月球和太阳)引潮力的作用下呈现出周期性的涨落运动，即为潮汐现象。相应的，潮汐流速的变化也表现出了与涨落潮较为一致的周期性规律。2)随机性：受海风、湍流等随机因素影响，潮汐流速又具有一定的随机波动性。3)尾流效应：在潮汐流能发电场中，潮汐流经过上游发电机组后，潮汐流速将有一定的下降，进而影响下游发电机组及整个发电场的功率输出。这就是所谓的尾流效应。在可靠性评估中，若不计及潮汐流能发电的上述特性，将无法准确估计潮汐流能发电场的输出功率，并有可能导致可靠性评估的结果误差过大，从而，无法正确指导电力系统规划相关的分析，甚至会导致错误的结论或决策。

然而，在含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估领域，目前未见相关报道，尚属空白。

发明内容

本发明的目的是针对含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估方法的空白，提供一种含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估方法，具有准确计及潮汐流速的涨落潮规律性、随机性以及尾流效应的特点，并可准确评估含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性，从而，为电力系统规划相关的分析提供理论基础与决策依据，而且具有普遍适用性。

实现本发明目的之技术方案是一种含潮汐流能发电场电力系统的发电可靠性评估方法，利用计算机，通过程序，先输入涨潮和落潮期间的潮汐流速实测数据、潮汐流能发电机组参数、潮汐流能发电场内的机组布局信息、电力系统中其他类型机组的参数、负荷实测数据、可靠性循环计算的相关参数；再分别针对涨潮和落潮期间的潮汐流速数据，基于非参数核密度估计方法，建立潮汐流速的概率模型，并抽样产生潮汐流速的随机样本；接着，基于均匀分布，抽样产生各个潮汐流能发电机组的运行状态样本；然后，根据潮汐流能发电场的机组布局信息，量化尾流效应的影响，并计算潮汐流能发电场总的输出功率；其次，基于均匀分布，抽样产生电力系统中其他类型发电机组的运行状态样本；接着，基于正态分布，抽样产生负荷的随机样本；最后，针对含潮汐流能发电场的电力系统，计算其发电可靠性指标：电量不足期望LOEE。所述方法的具体步骤如下：

1)获得参数：

获得涨潮期间的潮汐流速实测数据样本v_fi，fi＝1,2,...,n_f，n_f为涨潮期间潮汐流速的实测数据样本数；

落潮期间的潮汐流速实测数据样本v_ei，ei＝1,2,...,n_e，n_e为落潮期间潮汐流速的实测数据样本数；