[發明專利]一種風光儲聯合發電系統風險的評估方法

有效

• 申請號: 201310277975.4
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103488864A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 魯宗相;兌瀟瑋;喬穎;白愷;宋鵬;劉輝;劉漢民;劉少宇;梁廷婷
• 申請（專利權）人: 清華大學;國家電網公司;華北電力科學研究院有限責任公司;國網新源張家口風光儲示范電站有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司 44311
• 代理人: 哈達

技術領域

本發明屬于電力系統新能源領域，尤其是一種風光儲聯合發電系統風險評估方法，從發電量損失、系統輔助服務功能兩個方面量化了聯合發電系統風險。

背景技術

近年來，能源枯竭和環境污染情況日益嚴重，可再生能源逐漸受到了全世界的關注。風能、太陽能是取之不盡的清潔能源，風力發電技術已經作為新能源發電中最成熟的技術開始了大規模的應用，利用太陽能的光伏發電產業近年來也發展迅速。

由于風能和太陽能具有不確定性、不連續性的特點，導致風電場和光伏電站的出力的上下波動，短時間尺度的波動降低了電能質量，長時間尺度的波動導致出力難以預測造成了調度上的困難。為了解決這一問題提出了將風力發電、光伏發電和儲能系統組成聯合發電系統的方案，風力資源在夜間充足在白天缺乏，太陽能資源在白天充足夜間為零，兩者組成的系統可以在較長時間尺度上互相彌補穩定出力。而蓄電池組一方面能夠在較短時間尺度上平滑出力曲線，另一方面可以起到削峰填谷的作用。

然而，風能和太陽能具有不確定性，發電設施經常在不同工況下切換，再加上惡劣環境的影響，如何對聯合發電系統進行風險評估，并根據評估結果對聯合發電系統進行維修，成為保證系統可靠運行的重要一環。

發明內容

綜上所述，確有必要提供一種能夠對聯合發電系統進行風險評估的方法，以全方位的評價聯合發電系統的運行性能。

一種風光儲聯合發電系統風險評估方法，包括以下步驟：獲取風光儲聯合發電系統可靠性統計數據，并根據可靠性統計數據計算主要設備的可靠性參數；根據可靠性參數建立可靠性模型、發電功率模型以及負荷模型；獲取風光儲聯合發電系統的功率時間序列、運行狀態時間序列以及負荷時間序列；計算風光儲聯合發電系統的發電量損失風險LOEE以及電力不足風險LOLE以及系統輔助服務缺失風險SSL；以及根據發電量損失風險LOEE以及電力不足風險LOLE以及系統輔助服務缺失風險SSL獲取風光儲聯合發電系統的綜合風險CRV：

，

其中，所述表示發電量損失風險系數，所述表示電力不足損失風險系數，所述表示系統輔助服務缺失風險系數。

本發明所述風光儲聯合發電系統風險評估方法綜合考慮了風電、光伏系統、儲能系統的發電量損失、系統輔助功能的風險因素，量化了聯合發電系統輔助服務功能缺失風險，使所述風光儲聯合發電系統運行風險的量化更加準確與全面。

附圖說明

圖1為本發明提供的風光儲聯合發電系統風險評估方法的流程圖。

圖2為本發明提供的風光儲聯合發電系統的風險構成示意圖。

具體實施方式

下面根據說明書附圖并結合具體實施例對本發明的技術方案進一步詳細表述。

請參閱圖1，圖1為本發明提供的風光儲聯合發電系統風險評估方法的流程圖，包括以下步驟：

步驟S10，獲取風光儲聯合發電系統可靠性統計數據，并根據可靠性統計數據計算主要設備的可靠性參數；

步驟S20，建立可靠性模型、發電功率模型以及負荷模型；

步驟S30，獲取風光儲聯合發電系統的功率時間序列、運行狀態時間序列以及負荷時間序列；

步驟S40，計算風光儲聯合發電系統的發電損失風險以及系統輔助服務缺失風險；以及

步驟S50，獲取風光儲聯合發電系統的綜合風險。

在步驟S10中，所述風光儲聯合發電系統的可靠性統計數據可通過收集一段時間內主要設備的可靠性統計數據獲得，可以為1年，2年，或多年，本實施例中，所述時間段為1年。所述主要設備包括風電機組、光伏電池板、逆變器、儲能設備等元件。所述可靠性統計數據主要包括設備數量、故障次數、故障時間、計劃檢修次數、計劃檢修時間等。通過對可靠性統計數據進行計算分析，可得到主要設備的停運率、修復率等可靠性參數。可以理解，所述主要設備及可靠性參數可根據風光儲系統的實際條件做相應調整。

在步驟S20中，所述可靠性模型可根據所述可靠性參數建立，通過建立風機、光伏、儲能設備的運行-停運兩狀態模型，并使用所述停運率、修復率作為狀態轉移率，建立所述可靠性模型。具體的，對于單臺發電設備（如一臺風機、一個光伏單元或一個儲能單元），由設備的故障率、故障修復時間、檢修率以及檢修時間，得到運行-停運兩狀態間的狀態轉移率，即停運率和修復率。將所述有發電設備的運行-停運狀態進行組合，即得到所述風光儲聯合發電系統的運行-停運狀態間的狀態轉移率。所述發電功率模型可根據廠址風速、光照等條件，并結合風機、光伏系統的出力參數，建立發電功率模型。