微电网孤岛运行可靠性评估方法及终端设备技术

本发明专利技术涉及计算机技术领域，提供了一种微电网孤岛运行可靠性评估方法及终端设备。该方法包括：获取微电网中各元件的故障率和故障修复率，并根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间，得到时间序列表；根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间；计算各负荷节点的可靠性指标；根据各负荷节点的可靠性指标计算微电网系统的可靠性指标。本发明专利技术能够提高含有EV充电站的工业园区微电网孤岛运行可靠性的评估准确度。

【技术实现步骤摘要】
微电网孤岛运行可靠性评估方法及终端设备
本专利技术涉及微电网运行可靠性评估
，尤其涉及一种微电网孤岛运行可靠性评估方法及终端设备。
技术介绍
近些年，风电、光伏等清洁能源技术得到了迅猛发展，以分布式光伏为代表的分布式电源发展呈现出爆炸式增长势头。大量微电网接入配电系统将会是未来配电网的新形态，而这在一些大型工业园区将更为普遍。微电网技术的发展在很大程度上解决了清洁能源发电出力不稳定性对配电网的影响，同时也提高了电网调度中心对分布式电源的控制能力，有力促进了清洁能源发电的高渗透率接入。电动汽车(ElectricVehicle，EV)的迅猛发展带来大量的EV充电设备接入配电网，EV充电设备随之成为微电网内部的新入元素。考虑到电动汽车与电网互动技术(Vehicle-to-grid，V2G)技术的应用，微电网的运行状况分析也变得更为复杂。微电网运行方式主要为并网和孤岛两种模式。当微电网并网运行时，网内负荷由外电网和微电网内的分布式电源联合供电。此时，分布式电源出力的波动性对负荷的影响不大。储能系统和EV充电站内的电动汽车均处于充电状态。当微电网孤岛运行时，网内负荷主要有网内分布式电源进行供电。由于分布式电源出力的波动性，以及用电负荷大小的随机性，源荷间的功率很难维持平衡，因此需要储能系统来维持微电网系统运行的稳定。目前，在国内外针对微电网孤岛状态下的可靠运行评估方面已做了一定的研究，主要是从不同角度对孤岛运行状态下的微电网运行可靠性进行分析，但是现有的评估方法都没有计及电动汽车的接入情况，无法准确评估含有EV充电站的工业园区微电网孤岛运行的可靠性。专利技术内容有鉴于此，本专利技术实施例提供了微电网孤岛运行可靠性评估方法及终端设备，以解决目前评估方法无法准确评估含有EV充电站的工业园区微电网孤岛运行的可靠性的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了微电网孤岛运行可靠性评估方法，包括：获取微电网中各元件的故障率和故障修复率，并根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间，得到时间序列表；根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间；所述预设微点网功率互动策略为微电网内储能设备、电动汽车充电站设备和分布式电源联合的功率互动策略；计算各负荷节点的可靠性指标，所述可靠性指标包括平均故障率、平均故障时间、平均停电时间中的至少一个；根据各负荷节点的可靠性指标计算微电网系统的可靠性指标。本专利技术实施例的第二方面提供了微电网孤岛运行可靠性评估装置，包括：获取模块，用于获取微电网中各元件的故障率和故障修复率，并根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间，得到时间序列表；处理模块，用于根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间；所述预设微点网功率互动策略为微电网内储能设备、电动汽车充电站设备和分布式电源联合的功率互动策略；第一计算模块，用于计算各负荷节点的可靠性指标，所述可靠性指标包括平均故障率、平均故障时间、平均停电时间中的至少一个；第二计算模块，用于根据各负荷节点的可靠性指标计算微电网系统的可靠性指标。本专利技术实施例的第三方面提供了终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中的微电网孤岛运行可靠性评估方法。本专利技术实施例的第四方面提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中的微电网孤岛运行可靠性评估方法。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例针对含有EV充电站的工业园区微电网孤岛运行模式，采用序贯蒙特卡洛模拟方法，根据储能设备联合EV充电站与微电网间的功率互动策略，以及微电网孤岛状态下内部发生故障后的故障隔离策略，对孤岛模式下的园区微电网的运行可靠性进行评估，能够提高含有EV充电站的工业园区微电网孤岛运行可靠性的评估准确度，提高微电网运行稳定性和新能源接纳能力，同时也有利于电网对分布式电源的统一调度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的微电网孤岛运行可靠性评估方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例提供的微电网孤岛运行可靠性评估方法中对时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析的实现流程图；图3是本专利技术实施例提供的微电网孤岛运行可靠性评估方法中确定微电网内各负荷节点的停电时间；图4是本专利技术实施例提供的一个实施示例的微电网馈线分区示意图；图5是本专利技术实施例提供的微电网孤岛运行可靠性评估装置的示意图；图6是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1为本专利技术实施例提供的微电网孤岛运行可靠性评估方法的实现流程图，详述如下：在S101中，获取微电网中各元件的故障率和故障修复率，并根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间，得到时间序列表。在本实施例中，可以根据随机数以及各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间(timetofailure，TTF)和故障修复时间(timetorepair，TTR)，得到时间序列表。例如时间序列表可以表示为Tf＝[TTF1,TTF2,····,TTFn]，Tr＝[TTR1,TTR2,····,TTRn]。作为本专利技术的一个实施例，S101可以包括：根据第一计算公式、各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间；所述第一计算公式为：其中，TTFi为第i个元件的无故障工作时间，λi为第i个元件的故障率；TTRi为第i个元件的故障修复时间，μi为第i个元件的故障修复率；u为(0,1)之间服从均匀分布的随机数。在本实施例中，可以根据公式(1)分别计算网络中各元件的无故障工作时间和故障修复时间。在S102中，根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间；所述预设微点网功率互动策略为微电网内储能设备、电动汽车充电站设备和分布式电源联合的功率互动策略。在本实施例中，可以根据含有EV充电站的工业园区微电网孤岛运行模式，确定微电网的预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略。再根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，包括：获取微电网中各元件的故障率和故障修复率，并根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间，得到时间序列表；根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间；所述预设微点网功率互动策略为微电网内储能设备、电动汽车充电站设备和分布式电源联合的功率互动策略；计算各负荷节点的可靠性指标；所述可靠性指标包括平均故障率、平均故障时间、平均停电时间中的至少一个；根据各负荷节点的可靠性指标计算微电网系统的可靠性指标。

【技术特征摘要】
1.一种微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，包括：获取微电网中各元件的故障率和故障修复率，并根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间，得到时间序列表；根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间；所述预设微点网功率互动策略为微电网内储能设备、电动汽车充电站设备和分布式电源联合的功率互动策略；计算各负荷节点的可靠性指标；所述可靠性指标包括平均故障率、平均故障时间、平均停电时间中的至少一个；根据各负荷节点的可靠性指标计算微电网系统的可靠性指标。2.如权利要求1所述的微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，所述根据各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间包括：根据第一计算公式、各元件的故障率和故障修复率计算各元件的无故障工作时间和故障修复时间；所述第一计算公式为：TTFi＝-(1/λi)·lnuTTRi＝-(1/μi)·lnu其中，TTFi为第i个元件的无故障工作时间，λi为第i个元件的故障率；TTRi为第i个元件的故障修复时间，μi为第i个元件的故障修复率；u为(0,1)之间服从均匀分布的随机数。3.如权利要求1所述的微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，所述根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，分别对所述时间序列表中的各元件发生故障后微电网的运行状况进行分析，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间包括：按照各元件的故障修复时间从小到大对所述时间序列表中各元件进行排序；依次选取排序后的各元件作为发生故障的元件；根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间。4.如权利要求3所述的微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，所述根据预设故障隔离策略和预设微电网功率互动策略，确定各故障发生后微电网内各负荷节点的停电时间包括：对于任一故障，判定所述任一故障在微电网中的故障点位置、故障类型及故障影响区域；根据预设故障隔离策略对所述任一故障进行故障隔离处理，并确定受所述任一故障影响的负荷节点；根据预设微电网功率互动策略对所述故障隔离处理后的微电网运行状况进行分析，确定微电网内各负荷节点在所述任一故障影响下的停电时间。5.如权利要求1所述的微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，所述预设故障隔离策略包括：根据故障类型确定相应的故障隔离策略；若故障类型为负荷区域故障，则将流入故障负荷区域的电流的上游方向断路器或智能开关断开，并断开故障影响区域的隔离开关，重合断路器和智能开关以使微电网无故障设备恢复正常运行；若故障类型为分布式电源故障、储能设备故障或电动汽车充电站设备故障，则断开与故障电源相连的智能开关；若故障类型为线路支路故障，则将流入故障线路支路区域的电流的上游方向断路器或智能开关断开。6.如权利要求1至5任一项所述的微电网孤岛运行可靠性评估方法，其特征在于，所述预设微电网功率互动策略包括：判定微电网孤岛运行所处的时段；计算微电网孤岛运行时并网点交换功率Pph(t)；若Pph(t)&...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁纪峰，胡文平，范辉，王磊，胡雪凯，于腾凯，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，国网河北能源技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13