[發明專利]一種孤島運行狀態下的微網可靠性評估方法

在審

• 申請號: 201310752869.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103699805A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 劉海濤;吳鳴;蘇劍;郭力;李洋;季宇;于輝;李蕊
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種孤島運行狀態下的微網可靠性評估方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，獲取微網拓撲結構、系統各元件的故障率和故障修復率，系統負荷特性以及分布式能源和儲能裝置的配置情況，獲取微網正常運行狀態時，全時段的風機、光伏和蓄電池出力以及實時負荷值；

步驟2，判斷所述微網是否正常運行；是，根據所述步驟1中記錄的所述微網正常運行狀態時全時段的風機、光伏和蓄電池出力以及實時負荷值，進行功率平衡的判斷和負荷消減的判斷，得到停電負荷的停電次數和停電時間，執行步驟6；否，初始化模擬時鐘，根據所述各元件的故障率，確定故障前運行時間最短的元件的運行時間TTF_min，將所述模擬時鐘推進到所述運行時間TTF_min時刻，執行步驟3；

步驟3，根據所述故障前運行時間最短的元件的故障修復率確定所述元件的故障時間TTR；

步驟4，確定所述微網中的負荷點屬于故障區域或者非故障區域，所述故障區域內的負荷點的停電時間為故障修復時間；所述非故障區域內根據所述步驟1中記錄的所述微網正常運行狀態時全時段的風機、光伏和蓄電池出力以及實時負荷值進行功率平衡判斷和負荷消減判斷；得到所述故障區域和非故障區域在TTF_min～TTF_min+TTR時間段內停電負荷的停電次數和停電時間；

步驟5，更新所述步驟2中選取的所述故障前運行時間最短的元件的下次故障前運行時間，判斷所述模擬時鐘的時間是否到達滿足評估精度所需的時間長度，是，確定TTF_min+TTR時間后故障前運行時間最短的元件，執行步驟3；否，執行步驟6；

步驟6，根據所述步驟2或者步驟4得到的結果，按照不同負荷等級計算微網內的可靠性指標。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟2之前列舉所有元件故障后的負荷點停電情況，形成負荷點的故障后果列表。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2和步驟4中根據所述步驟1中記錄的所述微網正常運行狀態時全時段的風機、光伏和蓄電池出力以及實時負荷值進行所述功率平衡判斷和所述負荷消減判斷的方法包括：

步驟201，設置模擬步長為1小時，獲取在所述模擬步長全時間段內風機和光伏陣列的實時功率，以及所述時段的實時負荷；

根據風力發電機實時出力模型、光伏陣列實時出力模型、蓄電池模型和實時負荷模型計算該模擬步長全時間段內風機和光伏陣列的實時功率，以及該時段的實時負荷；所述風力發電機實時出力模型為實時風速與風機出力功率的關系模型，所述光伏陣列實時出力模型為實時關照強度與光伏列陣出力的關系模型，所述蓄電池模型為放電或者充電狀態下蓄電池的荷電狀態關系模型，所述實時負荷模型為負荷與時間的對應關系模型；

步驟202，判斷所述風機的實時功率P_w與所述光伏陣列的實時功率P_PV的和P_out是否大于所述實時負荷L_t，是，執行步驟203，否，執行步驟204；

步驟203，上一時刻被削減的負荷中第二級負荷消減比例達到80%，或者所述蓄電池荷電狀態小于40%時，將所有負荷全部接入，并且功率裕度部分對所述蓄電池進行充電；否則，優先給所述蓄電池充電，不接入負荷，執行步驟207；

步驟204，獲取該時刻所述蓄電池的荷電狀態，計算所述蓄電池的最大放電功率Soc，判斷P_out+Soc是否大于所述實時負荷L_t，是，接入所述全部負荷后執行步驟207，否，執行步驟205；

步驟205，計算所述實時負荷L_t與P_out+Soc差值為缺量V，比較該時刻缺量和上時刻缺量值的大小，當該時刻缺量等于上時刻缺量時，不進行負荷削減，也不重新接入負荷；當該時刻缺量小于上時刻缺量時，則通過計算重新接入部分負荷；當該時刻缺量大于上時刻缺量時，則按照兩次缺量的差值計算進一步削減的負荷，進行負荷削減，執行步驟206；

步驟206，記錄所述消減的負荷，記錄所述停電時間和停電次數，執行步驟207；

步驟207，步長加一，進入下一時刻，執行步驟201。