[发明专利]基于微燃机-储能联合运行策略的微电网可靠性计算方法

摘要

本发明公开了一种基于微燃机-储能联合运行策略的微电网可靠性计算方法，包括以下步骤：a：建立微电网缺额功率模型,采用微燃机-储能联合运行策略来平衡缺额功率；b：建立基于微燃机-储能联合运行策略的储能系统6状态可靠性模型；c：采用时序蒙特卡罗模拟法对基于微燃机-储能联合运行策略的微电网可靠性进行评估。显著效果是：该发明不仅提供了一种基于微燃机-储能联合运行策略，还计及了储能系统自身可靠性对微电网可靠性的影响；采用本发明不仅能提高微电网系统的可靠性；还能减小储能系统容量配置需求，节约能源。

主权项

一种基于微燃机‑储能联合运行策略的微电网可靠性计算方法，其特征在于包括以下步骤：a：建立含风电机组的微电网缺额功率模型,采用微燃机‑储能联合运行策略来平衡缺额功率，该步骤包括：建立含风电机组的微电网缺额功率时序状态模型；通过傅立叶变换将该微电网缺额功率时序状态模型转换为频域模型；通过微电网缺额功率的频域模型将缺额功率分解为低频分量和高频分量，提供一种采用微燃机提供缺额功率的低频分量和采用储能系统平衡缺额功率的高频分量的微燃机‑储能联合运行策略；b：建立基于微燃机‑储能联合运行策略的储能系统6状态可靠性模型，该步骤包括：将储能系统平衡缺额功率的高频分量定义为不平衡功率；基于不平衡功率将储能系统的可靠性分为正常放电、放电准耗尽、放电故障、正常充电、充电准饱和、充电故障6种状态，放电准耗尽状态用于表示储能系统以降额功率放电；充电准饱和状态用于表示储能系统以降额功率充电；建立基于6种状态的储能系统充放电功率与荷电状态、最大充放电功率、额定容量以及不平衡功率的可靠性模型；c：采用时序蒙特卡罗模拟法对基于微燃机‑储能联合运行策略的微电网可靠性进行评估，该步骤包括：确定微电网系统的抽样时间、时序负荷、风电机组功率及风速数据；对风速数据用Weibull函数进行处理，再对风速数据进行时序抽样，得到风速的时序序列；根据风电机组出力模型，计算风电机组正常运行时的时序输出功率，结合时序负荷根据步骤a计算系统的缺额功率，并将缺额功率转换为频域模型，并对缺额功率采用微燃机‑储能联合运行策略，确定微燃机额定输出功率和储能系统额定容量、最大充放电功率；风电机组与微燃机采用运行、停运两状态模型，假定风电机组与微燃机开始均处于运行状态，通过对状态时间的抽样得到风电机组与微燃机的运行‑停运时序状态序列；根据微燃机‑储能联合运行策略，计及微燃机、风电机组运行‑停运状态，根据微燃机输出功率、时序负荷、风电机组输出功率计算时序不平衡功率；计算每一个抽样时刻不平衡功率以及该时刻微燃机能够提供的最大正备用和负备用；计及储能系统最大充放电功率约束和荷电状态约束，根据步骤b建立的储能系统可靠性模型对储能系统充放电功率进行调整，计算每个抽样时刻储能系统正常运行时的时序充放电功率；根据储能系统故障率对储能系统状态进行抽样，模拟储能系统运行‑停运状态，确定储能系统每个抽样时刻的放电功率和充电功率，计及每个抽样时刻的不平衡功率和微燃机的正负备用，根据储能系统的充放电及故障状态统计每个抽样时刻内的缺电量和停电时间、弃风电量；统计一年内的缺电量、缺电时间、缺电概率和风电吸纳水平；重复模拟N年，计算微电网可靠性指标。