申请/专利权人：南方电网科学研究院有限责任公司;重庆大学

申请日：2021-07-29

公开（公告）日：2024-01-19

公开（公告）号：CN113541194B

主分类号：H02J3/38

分类号：H02J3/38;H02J3/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.19#授权;2021.11.09#实质审查的生效;2021.10.22#公开

摘要：本发明公开了一种计及风速和浪高相关性的海上风电场及VSC‑HVDC并网系统可靠性评估方法，通过将整个并网系统分解为各个子系统、各个元件，结合考虑了计及风速和浪高相关引起的故障率的时变性和维修时间的时变性，结合各元件的时变故障率模型和时变修复时间模型推演确定各元件在不同时刻的状态，将相应时刻具体元件的故障率和修复时间进行修正，再结合根据各子系统的可靠性评估模型以及每个系统部分的等效可靠性模型，计算获得并网系统的可靠性指标。本发明考虑了恶劣天气下风速与浪高间的相关性对组合系统的可靠性产生负面影响，可以提高评估结果对组合系统运行和规划的参考价值，有利于正确指导海上风电场的运行维护。

主权项：1.一种海上风电场及VSC-HVDC并网系统可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将海上风电场及VSC-HVDC并网系统划分为海上风电场系统部分和VSC-HVDC输电系统部分，且分别对海上风电场系统部分和VSC-HVDC输电系统部分再进行子系统划分；S2、获取海上风电场及VSC-HVDC并网系统中各元件的可靠性参数，进而根据各个子系统内部的元件可靠性连接关系，分别建立各个子系统对应的可靠性评估模型；S3、计及风速和浪高相关性，建立海上风电场及VSC-HVDC并网系统中各元件的时变故障率模型和时变修复时间模型；S4、建立海上风电场及VSC-HVDC并网系统中各元件的状态统一模拟模型，结合各元件的时变故障率模型和时变修复时间模型推演确定各元件在不同时刻的状态，进而采用时序蒙特卡罗法计算风电场及VSC-HVDC并网系统的可靠性指标；S4中，假设Sk＝sk1,sk2,...,skt是二进制系统状态集的第k个时刻的状态采样样本，其中t表示海上风电场及VSC-HVDC并网系统中的元件数量，其中的第i个元件在第k个时刻的状态采样样本ski是二进制变量，正常状态取为1，故障状态取为0；推演确定各元件在不同时刻的状态的方法包括如下步骤：步骤1：设置初始值S0＝{1,1,…,1}，即系统中的所有元件最初都假设处于正常状态；将S0的系统状态概率设置为初始状态保持概率；步骤2：由条件概率分布p{sk+1,i|Sk\i}计算状态变化概率ρ：Sk\i＝{sk+1,1,...,sk+1,i-1,sk,i+1,...,sk,t}其中条件Sk\i的前i-1个元素是从k+1次采样中得到的，Sk\i的最后t-1个元素是从k次采样中得到的； 其中pjj＝1，...，i-1和pll＝i+1，...，t分别是除设备i之外的电源设备的故障概率；步骤3：计算第k+1个样本中基于Gibb采样器的器件i的失效概率η，这是整个过程的关键步骤；η＝pi×exppon-pdown如果设备i在第k个样本中正常，pdown是状态改变概率ρ，pon是状态保持概率；相反，如果器件i在第k个样本中故障，pon定义为状态变化概率ρ，pdown是状态保持概率；步骤4：根据均匀分布U[0，1]生成随机数u，并将其与概率η进行比较，以确定k+1个样本中设备i的状态： 步骤5：如果设备i改变状态，步骤2中获得的ρ用作下一个设备的状态保持概率；步骤6：重复上述步骤，当时间t大于给定的时间尺度T时停止迭代。

全文数据：

权利要求：

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