[發明專利]一種面向全電力船舶電力系統彈性的綜合評價方法

在審

• 申請號: 202110485200.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113139737A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 文書禮;林安妮;朱淼;龔麗琴;袁雨晨;徐莉婷
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海齊耀螺桿機械有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/15;G06F30/20;G06N7/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種面向全電力船舶電力系統彈性的綜合評價方法，包括：步驟S1：根據影響船舶電力系統彈性的關鍵因素，綜合考慮全電力船舶電力系統運行特點，建立全電力船舶彈性評價指標體系，全電力船舶彈性評價指標體系利用模糊綜合評價法得到模糊評價矩陣；步驟S2：根據專家打分和評估意見構造兩兩判斷矩陣，兩兩判斷矩陣利用層次分析法得到準確層和指標層的權重；步驟S3：將評價矩陣和權重向量進行模糊綜合，得到全電力船舶的彈性評價結果；步驟S4：根據全電力船舶的彈性評價結果，根據最大隸屬度原則確定全電力船舶彈性的評價等級，為全電力船舶的運行與故障恢復決策提供參考。

技術領域

本發明涉及船舶電力系統彈性評估技術領域，具體地，涉及一種面向全電力船舶電力系統彈性的綜合評價方法。

背景技術

近年來，電力系統因遭受低概率高風險的極端事件，導致的停電事故次數不斷增多，引起社會各界的廣泛關注。為了應對極端自然災害或人為攻擊導致的電力系統故障，電力系統彈性作為新的研究領域被提出。電力系統彈性表征電力系統在遭受極端自然災害或人為攻擊導致的故障時，對故障的抵御、吸收和快速恢復，以保證系統基本供電服務的能力。

在船舶技術領域，伴有電力推進技術的全電力船舶已成為船舶事業的重要發展方向。目前，提升空氣質量，改善環境污染問題成為各國的首要議題，而船舶排放的污染廢氣約占世界廢氣排放總量的35％。因此，與傳統船舶相比，全電力船舶成為一項具有吸引力的技術。不同于陸地上互聯的電力系統，全電力船舶在海面上航行時，其電力系統是一種一直處于移動狀態和孤立運行的特殊電網。海洋中復雜多變的自然條件增加了全電力船舶電力系統遭受極端災害的風險，其安全性問題更加突出。針對全電力船舶，電力推進系統作為重要船舶負荷，當遭遇極端海況或自然災害時，需要保證其供電恢復的快速性，以免發生船舶海上事故。此外，為保護海洋生態環境，全電力船舶需要滿足嚴格的海上污染物排放要求。

為了量化評估全電力船舶的彈性，指導全電力船舶電力系統的規劃和運行，本發明提出了一種面向全電力船舶電力系統彈性的綜合評價方法。基于影響電力系統彈性的關鍵因素，并將全電力船舶電力系統不同于陸地電網的特征考慮在內，構建了多層次彈性指標體系，能夠全面、綜合的評估全電力船舶彈性等級，從而為故障恢復決策和彈性改善策略提供理論參考。

專利文獻CN102663508A(申請號：201210140082.0)公開了一種基于層次分析法和模糊綜合評價的智能電網綜合評估系統的技術領域，具體來說屬于電力系統自動化技術領域。是一種評估智能電網發展現狀的方法，基于智能電網深刻內涵建立智能電網多層級評估系統，利用層次分析法確定評估指標及其權重，采用模糊綜合評價并綜合專家意見得到最終評價結果。

極端氣象災害下輸電系統的彈性評估及其提升措施研究公開了彈性評估能體現系統對極端事件的抵御能力和恢復能力。電力系統作為重要基礎設施,在小概率-高風險的氣象災害事件中,往往會發生大面積停電事故。為完善極端氣象災害下輸電系統的彈性評估方法,該文提出一種考慮極端氣象災害在時間和空間雙維度下對輸電系統的影響的彈性評估框架。首先,以臺風作為極端氣象災害代表事件,根據面向災害風險評估的臺風風場模型量化了臺風對元件的影響程度,通過考慮臺風路徑與區域輸電系統的關系來確定影響持續時間；其次,考慮故障元件的地理位置、檢修隊伍、修復策略因素構建輸電系統的恢復過程模型,接著利用蒙特卡洛和網格劃分的方法,結合系統缺供負荷量,構建對輸電系統彈性評估的方法。同時以IEEE RTS-79節點系統為例,驗證了提出的評估方法可行性,并在此方法基礎上,研究3種典型措施對輸電系統的彈性提升影響。算例仿真結果表明,該彈性評估方法可以準確、全面地計及各因素對電網彈性的影響；并指出3種典型提升措施對電網彈性提升的效果,為后期電力部門的運行和規劃提供可量化的參考依據。該文獻針對陸地電網輸電系統提出了一種彈性評估方法。在該方法中考慮到了故障元件點位置、檢修隊伍和恢復策略等因素，結合負荷供電缺失量，構建了輸電系統的彈性評估方法，但不同于陸地電網，全電力船舶的彈性評估作為海上移動式孤立微網，需要考慮到船舶運行的安全性和環境友好性。