[发明专利]一种考虑时变工况的海上风电场接入系统风险评估方法

说明书

本发明涉及一种考虑时变工况的海上风电场接入系统风险评估方法，包括以下步骤：1)确定海上风电场接入系统的n个关键设备的时变故障率；2)根据关键设备的时变故障率，通过蒙特卡洛法模拟关键设备的运行状态；3)根据关键设备的运行状态，通过图论法判断海上风电场接入系统是否失电，若是则计算并记录海上风电场接入系统的失电量，否则重复步骤2)；4)判断是否满足收敛精度，若是则计算海上风电场接入系统的风险评估指标，否则重复步骤2)。与现有技术相比，本发明对海上风电场接入系统进行整体性研究，准确性高。

技术领域

本发明涉及一种风电场接入系统风接入系统风险评估技术，尤其是涉及一种考虑时变工况的海上风电场接入系统风险评估方法。

背景技术

海上风电是电力系统发展最快的可再生能源之一。截止2020年底，全球海上风电新增装机容量为6.067GW，全球海上风电总容量超过35GW。随着越来越多的海上风电并入电网，这将给电网的运行带来很多不确定因素，海上风电场接入系统是连接海上风电场和陆上电网的枢纽，接入系统的可靠运行对维持电网稳定运行具有至关重要的作用。

目前针对风电场接入系统的风险评估主要从两个方面展开研究：一是基于设备故障率模型的评估方法，在对设备状态评估的基础上，采用层次分析的方法建立接入系统模糊综合评价模型。二是基于大数据分析的方法；

由于海上天气环境复杂，海上时变运行工况导致运行数据特征分布差异明显，传统的基于设备故障率模型的评估方法对海上时变运行工况考虑不足；由于海上风电场接入系统风险受组网接线及供电连通程度的影响，而传统基于大数据分析的方法基于单一设备故障率得到接入系统整体风险模型，缺乏对组网方式的考虑，导致风险评估结果与实际运行风险存在差异。综上，以上两种方法缺少对海上风电场接入系统整体的研究，运行风险评估准确度低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种考虑时变工况的海上风电场接入系统风险评估方法，对海上风电场接入系统进行整体性研究，准确性高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑时变工况的海上风电场接入系统风险评估方法，包括以下步骤：

1)确定海上风电场接入系统的n个关键设备的时变故障率；

2)根据关键设备的时变故障率，通过蒙特卡洛法模拟关键设备的运行状态；

3)根据关键设备的运行状态，通过图论法判断海上风电场接入系统是否失电，若是则计算并记录海上风电场接入系统的失电量，否则重复步骤2)；

4)判断是否满足收敛精度，若是则计算海上风电场接入系统的风险评估指标，否则重复步骤2)；

其中，所述的步骤2)包括：

在0-1之间一次性抽取n个与n个关键设备一一对应的随机数，判断关键设备的时变故障率是否大于对应的随机数，若是则假设该关键设备故障停运，否则假设该关键设备正常运行；

进一步地，所述的图论法的具体过程包括：

将海上风电场接入系统的主接线图转换为点边关系图，进而获得邻接矩阵，根据关键设备的运行状态以及邻接矩阵，获得可达矩阵，根据可达矩阵断海上风电场接入系统是否失电。

进一步地，所述的风险评估指标包括风电场失电量百分比H₁，所述的H₁的计算公式为：

其中，E_L为风电场失电量，E_c为风电场应发电量。

进一步地，所述的风险评估指标包括失电概率H₂，所述的H₂的计算公式为：