[發明專利]超大規模電池儲能電站信息物理系統可靠性分析法及裝置

有效

• 申請號: 202110230263.1
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112803460B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李相俊;高夏翔;楊錫運;盛興;賈學翠;王上行;董立志;王凱豐;牛萌;楊水麗;韓月;段方維
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 北京中巡通大知識產權代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

本發明提供了一種超大規模電池儲能電站信息物理系統可靠性分析法及裝置，解決了超大規模電池儲能電站由于通訊和監控系統的拓撲結構龐大和復雜，當通訊和監控設備出現故障時極大地降低了其運行效率，造成電站停運的危險的問題。方法包括：基于預設的信息系統可靠性模型得到信息擾動數據；基于預設的信息物理接口裝置的可靠性模型得到信息物理接口裝置的故障率及修復率；基于預設的物理系統可靠性模型、所述信息擾動數據和所述信息物理接口裝置的故障率及修復率得到所述超大規模電池儲能電站信息物理系統的可靠性模型；基于所述超大規模電池儲能電站信息物理系統的可靠性模型得到所述超大規模電池儲能電站可靠性指標。

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，具體涉及一種超大規模電池儲能電站信息物理系統可靠性分析法及裝置。

背景技術

目前，電池儲能電站已經向百兆瓦級、吉瓦級的超大規模電池儲能電站發展，吉瓦級的集中式超大規模電池儲能電站對大規模可再生能源電力的消納和區域電網的調峰調壓等方面能夠發揮積極的輔助作用。超大規模電池儲能電站面對多樣化的應用場景，可能同時需要滿足緊急控制和平抑波動等不同時間尺度和不同處理精度的需求。因此，超大規模電池儲能電站依賴先進的通訊技術和監控系統，才能夠實現多樣化功能。而在超大規模儲能系統中，它的通訊和監控系統的拓撲結構會變得更加龐大和復雜，如果通訊和監控設備出現隨機故障，能有造成控制中心獲取和處理數據的難度，極大地降低了其運行效率，甚至會造成電站停運的危險，由此可見，超大規模電池儲能電站為典型的信息物理系統。所以，信息系統的安全運行對超大規模電池儲能電站的可靠性起著至關重要的作用。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種超大規模電池儲能電站信息物理系統可靠性分析法及裝置，解決了目前超大規模電池儲能電站由于通訊和監控系統的拓撲結構龐大和復雜，一旦通訊和監控設備出現隨機故障，能有造成控制中心獲取和處理數據的難度，極大地降低了其運行效率，甚至會造成電站停運的危險的問題。

本發明一實施例提供的一種基于儲能電站信息物理系統的可靠性模型構建方法，所述超大規模電池儲能電站信息物理系統包括信息系統、物理系統和信息物理接口裝置，所述方法包括：

基于預設的信息系統可靠性模型得到信息擾動數據；

基于預設的信息物理接口裝置的可靠性模型得到信息物理接口裝置的故障率及修復率；

基于預設的物理系統可靠性模型、所述信息擾動數據和所述信息物理接口裝置的故障率及修復率得到所述超大規模電池儲能電站信息物理系統的可靠性模型；

基于所述超大規模電池儲能電站信息物理系統的可靠性模型得到所述超大規模電池儲能電站可靠性指標。

在一種實施方式中，所述建立所述物理系統可靠性模型的方法包括：輸入儲能子站物理系統參數，采用串并聯元件的建模方法建立儲能子站中儲能單元子串的可靠性模型。

在一種實施方式中，所述信息擾動數據包括總延遲時間，所述基于所述信息系統可靠性模型得到信息擾動數據包括：

將信息系統參數輸入所述信息系統可靠性模型，所述信息系統可靠性模型建立通信網絡的鄰接矩陣；

將所述鄰接矩陣的權重賦值延遲時間，并使所述延遲時間服從帕累托分布，計算所述總延遲時間。

在一種實施方式中，所述基于所述信息物理接口裝置的可靠性模型得到信息物理接口裝置的故障率及修復率包括：根據服從泊松分布的信息攻擊強度得出信息物理接口裝置的可用度；

基于所述信息物理接口裝置的可用度得到所述信息物理接口裝置的故障率和修復率。

在一種實施方式中，還包括訓練所述超大規模電池儲能電站信息物理系統可靠性模型，其中所述訓練超大規模電池儲能電站信息物理系統可靠性模型包括：

對所述超大規模電池儲能電站信息物理系統進行預設次數次抽樣仿真；