專利名稱：一種風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，具體涉及一種計(jì)及儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行策略的風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，屬于電力工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，風(fēng)能發(fā)電技術(shù)已得到迅猛發(fā)展，但是風(fēng)能的隨機(jī)性使風(fēng)電場(chǎng)輸出功率波動(dòng)很大，風(fēng)電并網(wǎng)給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一系列問題。儲(chǔ)能設(shè)備具有動(dòng)態(tài)吸收能量并適時(shí)釋放的特點(diǎn)，在風(fēng)電機(jī)組，英文全稱為Wind Turbine Generator，簡(jiǎn)稱WTG中加入儲(chǔ)能設(shè)備能有效解決風(fēng)電輸出不穩(wěn)定的問題。風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)由WTG、柴油發(fā)電機(jī)組和儲(chǔ)能設(shè)備組成，儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行策略和運(yùn)行特性對(duì)風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)的可靠性有重要影響?，F(xiàn)有技術(shù)儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行策略有(1) 一種平衡風(fēng)電場(chǎng)功率輸出的儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行策略(風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量合理取值范圍分析[J]，重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，33 (8): 46-51 ；大型并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化方案[J]，電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(1) 169-173)，在該策略基礎(chǔ)上計(jì)算儲(chǔ)能設(shè)備的最優(yōu)容量，但沒有計(jì)及該策略建立儲(chǔ)能設(shè)備的可靠性模型，對(duì)含儲(chǔ)能設(shè)備的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估；(2)計(jì)及風(fēng)能滲透率的儲(chǔ)能設(shè)備三種運(yùn)行策略(Reliability evaluation of generating systems containing wind power and energy storage[J],IET Gener Transm Distrib,2009,3(8): 783-791)，該策略采用序貫蒙特卡羅模擬對(duì)含儲(chǔ)能設(shè)備的大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行可靠性評(píng)估， 但沒有考慮儲(chǔ)能設(shè)備充放電功率的影響，且現(xiàn)有的儲(chǔ)能技術(shù)還無法用于大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能；(3)—種風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)的可靠性評(píng)估模型(風(fēng)/柴/儲(chǔ)能設(shè)備發(fā)電容量充裕度評(píng)估[J]，中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2006，沈(16): 62-67)，該模型中儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行策略比較簡(jiǎn)單，沒有考慮儲(chǔ)能設(shè)備充放電功率的影響；(4)采用解析法評(píng)估風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)(Reliability evaluation of a wind-diesel hybrid power system with battery bank using discrete wind speed frame analysis[C], 9th International Conference Probabilistic Methods Applied to Power Systems, KTH, Stockholm，Sweden,2006: 11-15)，該方法有效減小了計(jì)算量，但沒有計(jì)及發(fā)電機(jī)組的修復(fù)特性等因素，且無法計(jì)算頻率類可靠性指標(biāo)；(5)—種基于成本效益分析的風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)規(guī)劃方法(運(yùn)用成本效益分析的風(fēng)/柴/儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃方法[J]，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2010，22(3): 67-72)， 該方法建立的成本效益模型沒有計(jì)及儲(chǔ)能設(shè)備的使用壽命成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提出一種計(jì)及儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行策略風(fēng)/柴/ 儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，能夠?qū)︼L(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性做出準(zhǔn)確地評(píng)估。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，具體步驟包括 步驟1 采集配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)電場(chǎng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)；WTG的切入風(fēng)速、額定風(fēng)速、切出風(fēng)速；配電網(wǎng)中線路、變壓器、開關(guān)設(shè)備、負(fù)荷點(diǎn)和WTG、儲(chǔ)能設(shè)備及柴油發(fā)電機(jī)組之間的聯(lián)接關(guān)系；儲(chǔ)能設(shè)備的最大容量、最小容量和最大充放電功率以及柴油機(jī)組正常工作時(shí)發(fā)出額定功率；系統(tǒng)機(jī)組的平均無故障持續(xù)工作時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間；
步驟2 構(gòu)建風(fēng)速時(shí)間序列
用Weibull分布對(duì)原始風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，時(shí)序產(chǎn)生相應(yīng)的Weibull隨機(jī)數(shù)，得到風(fēng)速時(shí)間序列，風(fēng)速的Weibull分布函數(shù)為
權(quán)利要求
1. 一種風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，具體步驟包括步驟1 采集配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)電場(chǎng)的風(fēng)速數(shù)據(jù)；WTG的切入風(fēng)速、額定風(fēng)速、切出風(fēng)速；配電網(wǎng)中線路、變壓器、開關(guān)設(shè)備、負(fù)荷點(diǎn)和WTG、儲(chǔ)能設(shè)備及柴油發(fā)電機(jī)組之間的聯(lián)接關(guān)系；儲(chǔ)能設(shè)備的最大容量、最小容量和最大充放電功率以及柴油機(jī)組正常工作時(shí)發(fā)出額定功率；系統(tǒng)機(jī)組的平均無故障持續(xù)工作時(shí)間和平均修復(fù)時(shí)間；步驟2 構(gòu)建風(fēng)速時(shí)間序列用Weibull分布對(duì)原始風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，時(shí)序產(chǎn)生相應(yīng)的Weibull隨機(jī)數(shù)，得到風(fēng)速時(shí)間序列，風(fēng)速的Weibull分布函數(shù)為 Jc-i^f
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)/柴/儲(chǔ)混合系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法采集配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)、構(gòu)建風(fēng)速時(shí)間序列、構(gòu)建WTG功率輸出模型、構(gòu)建WTG和柴油機(jī)組的停運(yùn)模型、建立儲(chǔ)能設(shè)備充放電模型、最后分塊計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)；本申請(qǐng)?zhí)岢鯳TG和柴油機(jī)組總功率輸出大于負(fù)荷，儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)存能量；小于負(fù)荷，儲(chǔ)能設(shè)備釋放能量的策略，在該策略的下，建立儲(chǔ)能設(shè)備充放電模型，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評(píng)估，應(yīng)用這種方法計(jì)及了儲(chǔ)能設(shè)備的運(yùn)行特性，可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)混合系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK102436631SQ201210015519
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者孫若笛, 孟虹年, 李春燕, 李玉敦, 王光強(qiáng), 王岸, 胡博, 蔣澤甫, 謝開貴, 齊雪雯 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)