[发明专利]含风光储发输电系统的可靠性评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种含风光储发输电系统的可靠性评估方法及系统，其中，方法包括：基于源荷波动特性构建元件可靠性模型；根据所述可靠性模型获取元件的故障状态以及对应的故障率；对故障状态进行抽样，形成故障状态集合，并获取所述集合中的故障状态所对应的故障率；基于所述可靠性模型对含风光储发输电系统进行运行模拟，实现发电和负荷功率平衡；计算含风光储发输电系统潮流；根据含风光储发输电系统潮流的计算结果进行切机切负荷；计算并统计含风光储发输电系统的可靠性指标，并根据所述可靠性指标对所述风光储发输电系统进行可靠性评估。本发明对“源‑网‑荷‑储”系统进行全年的运行模拟，提高了可靠性评估的准确性。

技术领域

本发明涉及电力系统可靠性评估技术领域，具体地，涉及一种含风光储发输电系统的可靠性评估方法及系统。

背景技术

大力发展可再生能源已经成为全球共识，然而随着可再生能源接入渗透率的不断提高，靠天吃饭的风机、光伏发电带来的多种不确定性因素也给电网的规划运行带来了巨大挑战。储能作为一种灵活调控资源，可以通过其有效配置和合理调控，实现电力系统的源荷波动平抑，成为应对可再生能源接入不可或缺的手段，而风光储联合运行已经成为目前电力系统的常态模式。

电力系统可靠性评估是对电力系统可接受的质量标准和所需数量不间断地向用户供应电力和电能能力的度量，通过可靠性评估结果可以直接反应并指导电力系统的规划，成为目前电力系统规划中的重要环节。相比于传统电力系统而言，“风光储”接入后，对系统的可靠性评估需要进一步考虑各种复杂的问题。因此如何在可靠性评估中充分计及多种设备的运行特性(运行模式+不确定性)，提出一套完整、便捷的“源-网-荷-储”系统可靠性评估方法与流程，具有极高的价值和意义。

近年来，受国家政策影响风光储三大产业在全国范围内得到了大力发展。截止至2018年，风机、光伏和储能的装机容量分别突破184.2GW、174.63GW和31.2GW。然而风光接入却面临大量弃风弃光问题，弃风弃光率均高于10％，而部分地区甚至更高。因此，如何充分计及风光储资源运行特性、功率匹配和弃风弃光特性，对提高含风光储资源的发输电系统可靠性评估具有较大的价值。

当前，可靠性评估通常包含元件可靠性模式与参数选择、系统状态抽样、潮流计算、切负荷计算和可靠性指标计算等多个环节。通常元件可靠性建模时，大多考虑到各种发电机组、元件的可靠性建模，却极少考虑到负荷的波动情况；系统状态抽样时，风光储设备考虑到其多种运行模式通常将其等效为多状态模型，但很难确定其多状态转移参数。因此缺乏一种完整、合理并且便捷的含风光储资源的发输电系统的可靠性评估方法。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种含风光储发输电系统的可靠性评估方法及系统，以克服现有技术的上述缺陷，提供一套完整、合理并且便捷的可靠性评估方法。

为了实现上述技术方案，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个方面是一种含风光储发输电系统的可靠性评估方法，包括以下步骤：

步骤S1，基于源荷波动特性构建元件可靠性模型；

步骤S2，根据所述可靠性模型获取元件的故障状态以及对应的故障率；

步骤S3，对故障状态进行抽样，形成故障状态集合，并获取所述集合中的故障状态所对应的故障率；

步骤S4，基于所述可靠性模型对含风光储发输电系统进行运行模拟，实现发电和负荷功率平衡；

步骤S5，计算含风光储发输电系统潮流；

步骤S6，根据含风光储发输电系统潮流的计算结果进行切机切负荷；

步骤S7，计算并统计含风光储发输电系统的可靠性指标，并根据所述可靠性指标对所述风光储发输电系统进行可靠性评估。

优选地，所述基于源荷波动特性构建元件可靠性模型，包括：