[发明专利]含EHS的孤岛型交直流混合微电网系统的可靠性评估方法

权利要求书

1.一种含EHS的孤岛型交直流混合微电网系统的可靠性评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1、构建系统模型并输入系统模型参数；根据工况设定系统总模拟时长；数据初始化，将系统累计模拟时长置0，然后进行第一组抽样；

步骤2、在该组抽样中，在某个抽样时刻t对系统内所有元件i进行随机抽样，并根据式(4)求出所有元件各自的正常工作时间T_TTF；

式(4)中，λ_i为元件i的故障率，x为(0,1)之间服从均匀分布的随机数；

然后选取T_TTF最小的元件为故障元件，则故障元件w的正常工作时间T_w＝min(T_TTF)；根据式(5)求出该故障元件w的修复时间T_TTR；

式(5)中，μ_w为故障元件w的修复率；y为(0,1)之间服从均匀分布的随机数；

步骤3、对步骤2得到的故障元件w进行分类；若故障元件为电源元件k，则该电源出力P_k＝0，其他元件正常工作；若故障元件为非电源元件，则系统电源失去连接的负荷点停止工作直至该故障元件修复，其他元件正常工作；

步骤4、根据步骤3得到的故障元件分类结果，基于步骤1的系统模型对系统在该抽样时刻t的运行状态进行分析，采用功率调度策略判断系统在该抽样时刻t是否需要负荷削减：

当ILC正常工作时，风机和光伏出力与负荷用电之间产生的功率差额为系统净负荷功率P_J(t)，其表达式为：

式(6)中，ΔP_AC(t)＝P_WT(t)-P_L，AC(t)，ΔP_DC(t)＝P_PV(t)-P_L，DC(t)，P_WT(t)和P_PV(t)分别为t时刻风机和光伏输出功率；P_L,AC(t)和P_L,DC(t)分别为t时刻交流侧和直流侧负荷消耗功率；ΔP_AC(t)和ΔP_DC(t)分别为t时刻交流侧和直流侧净负荷功率；η_ILC为ILC的换流效率；

当P_J(t)≥0时，表示抽样时刻t时风机和光伏的输出功率大于系统负荷所需功率P_L(t)，优先利用蓄电池消纳冗余功率，若还有剩余则启动电解槽，此时，燃料电池和微型燃气轮机均不动作，无负荷削减；

当P_J(t)0且时，表示抽样时刻t时风机和光伏的输出功率小于系统负荷所需功率，且由蓄电池单独出力能够满足功率缺额；此时，燃料电池和微型燃气轮机均不动作，无负荷削减；

当P_J(t)0且时表示抽样时刻t时风机和光伏的输出功率小于系统负荷所需功率，且由蓄电池和燃料电池联合出力能够满足功率缺额；此时，微型燃气轮机不动作，无负荷削减；

当P_J(t)0且时表示抽样时刻t时风机和光伏的输出功率小于系统负荷所需功率，且由蓄电池、燃料电池和微型燃气轮机联合出力能够满足功率缺额；此时，无负荷削减；

当P_J(t)0且时，表示抽样时刻t时风机和光伏的输出功率小于系统负荷所需功率，并且由蓄电池、燃料电池和微型燃气轮机联合出力依旧不能满足功率缺额，此时，需要进行负荷削减；

其中，和分别为抽样时刻t时微型燃气轮机、蓄电池和燃料电池的最大输出功率；

当ILC故障时，交流子网与直流子网不能进行功率交互，需要对交流子网和直流子网进行单独分析如下：

对于交流子网，首先风机单独出力，若能满足交流子网负荷需求，则微型燃气轮机不动作，无负荷削减；若风机单独出力不能满足交流子网负荷需求，则启动微型燃气轮机补充功率缺额，若依旧不能满足负荷需求则进行负荷削减；

对于直流子网，首先光伏单独出力，若恰好满足直流子网负荷需求，则蓄电池、电解槽和燃料电池均不动作，无负荷削减；若光伏单独出力在满足直流子网负荷需求后仍有剩余，则先启动蓄电池消纳多于电量，若仍有剩余则再启动电解槽消纳多于电量，此时无负荷削减；若光伏单独出力不能满足负荷需求则先启动蓄电池放电，若依旧不能满足负荷需求则再启动燃料电池放电，若依旧不能满足负荷需求则进行负荷削减；

步骤5、若当前抽样时刻t_nowT_w+T_TTR，则令t_next＝t_now+a，返回步骤4，进入该组抽样的下一个抽样时刻；若当前抽样时刻t_now≥T_w+T_TTR，则进行步骤6；a表示对系统的运行状态进行抽样的间隔时间；

步骤6、令系统累计模拟时长累加t_now，得到当前系统累计模拟时长MCT_now；若MCT_now＜步骤1设定的系统总模拟时长，则返回步骤2，进行下一组抽样；若MCT_now≥步骤1设定的系统总模拟时长，则进行步骤7；

步骤7、计算所有系统级可靠性指标和所有设备级可靠性指标，进行可靠性评价。