一種風/柴/儲混合系統可靠性評估方法
2023-09-18 19:11:50 2
專利名稱：一種風/柴/儲混合系統可靠性評估方法
技術領域：
本發明涉及一種配電網可靠性評估方法，具體涉及一種計及儲能設備運行策略的風/柴/儲混合系統可靠性評估方法，屬於電力工程技術領域。
背景技術：
近年來，風能發電技術已得到迅猛發展，但是風能的隨機性使風電場輸出功率波動很大，風電併網給電力系統的穩定運行帶來了一系列問題。儲能設備具有動態吸收能量並適時釋放的特點，在風電機組，英文全稱為Wind Turbine Generator，簡稱WTG中加入儲能設備能有效解決風電輸出不穩定的問題。風/柴/儲混合系統由WTG、柴油發電機組和儲能設備組成，儲能設備的運行策略和運行特性對風/柴/儲混合系統的可靠性有重要影響。現有技術儲能設備的運行策略有(1) 一種平衡風電場功率輸出的儲能設備運行策略(風電場儲能容量合理取值範圍分析[J]，重慶大學學報，2010，33 (8): 46-51 ；大型併網風電場儲能容量優化方案[J]，電網技術，2010，34(1) 169-173)，在該策略基礎上計算儲能設備的最優容量，但沒有計及該策略建立儲能設備的可靠性模型，對含儲能設備的風力發電系統進行可靠性評估；(2)計及風能滲透率的儲能設備三種運行策略(Reliability evaluation of generating systems containing wind power and energy storage[J],IET Gener Transm Distrib,2009,3(8): 783-791)，該策略採用序貫蒙特卡羅模擬對含儲能設備的大規模風電場進行可靠性評估， 但沒有考慮儲能設備充放電功率的影響，且現有的儲能技術還無法用於大規模風電場，進行長時間儲能；(3)—種風/柴/儲混合系統的可靠性評估模型(風/柴/儲能設備發電容量充裕度評估[J]，中國電機工程學報，2006，沈(16): 62-67)，該模型中儲能設備的運行策略比較簡單，沒有考慮儲能設備充放電功率的影響；(4)採用解析法評估風/柴/儲混合系統(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算量，但沒有計及發電機組的修復特性等因素，且無法計算頻率類可靠性指標；(5)—種基於成本效益分析的風/柴/儲混合系統規劃方法(運用成本效益分析的風/柴/儲能系統規劃方法[J]，電力系統及其自動化學報，2010，22(3): 67-72)， 該方法建立的成本效益模型沒有計及儲能設備的使用壽命成本。
發明內容
針對現有技術存在的上述問題，本發明提出一種計及儲能設備運行策略風/柴/ 儲混合系統可靠性評估方法，能夠對風/柴/儲混合系統可靠性做出準確地評估。本發明是這樣實現的一種風/柴/儲混合系統可靠性評估方法，具體步驟包括 步驟1 採集配電網的原始數據電場的風速數據；WTG的切入風速、額定風速、切出風速；配電網中線路、變壓器、開關設備、負荷點和WTG、儲能設備及柴油發電機組之間的聯接關係；儲能設備的最大容量、最小容量和最大充放電功率以及柴油機組正常工作時發出額定功率；系統機組的平均無故障持續工作時間和平均修復時間；
步驟2 構建風速時間序列
用Weibull分布對原始風速數據進行擬合，時序產生相應的Weibull隨機數，得到風速時間序列，風速的Weibull分布函數為
權利要求
1. 一種風/柴/儲混合系統可靠性評估方法，具體步驟包括步驟1 採集配電網的原始數據電場的風速數據；WTG的切入風速、額定風速、切出風速；配電網中線路、變壓器、開關設備、負荷點和WTG、儲能設備及柴油發電機組之間的聯接關係；儲能設備的最大容量、最小容量和最大充放電功率以及柴油機組正常工作時發出額定功率；系統機組的平均無故障持續工作時間和平均修復時間；步驟2 構建風速時間序列用Weibull分布對原始風速數據進行擬合，時序產生相應的Weibull隨機數，得到風速時間序列，風速的Weibull分布函數為 Jc-i^f
全文摘要
本發明提供一種風/柴/儲混合系統可靠性評估方法採集配電網的原始數據、構建風速時間序列、構建WTG功率輸出模型、構建WTG和柴油機組的停運模型、建立儲能設備充放電模型、最後分塊計算系統的可靠性指標；本申請提出WTG和柴油機組總功率輸出大於負荷，儲能設備儲存能量；小於負荷，儲能設備釋放能量的策略，在該策略的下，建立儲能設備充放電模型，進而對系統可靠性進行評估，應用這種方法計及了儲能設備的運行特性，可以準確的評價混合系統的可靠性。
文檔編號G06Q50/06GK102436631SQ201210015519
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者孫若笛, 孟虹年, 李春燕, 李玉敦, 王光強, 王岸, 胡博, 蔣澤甫, 謝開貴, 齊雪雯 申請人:重慶大學