考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取台风关键参数、海上风电系统的可靠性参数和储能数据；采用自回归移动平均模型对海上风电系统在目标年份的风速进行预测；基于台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于台风分布情况对海上风电系统的风速和故障率进行修正；基于可靠性参数、储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到海上风电系统的可靠性模型；采用系统状态转移采样法基于可靠性模型进行计算得到海上风电系统在台风影响下的可靠性指标。本发明专利技术能够提高对于考虑台风影响的海上风电场可靠性评估的准确性，从而为海上风电场的建设提供有效的指导和参考。的指导和参考。的指导和参考。

【技术实现步骤摘要】
考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法及装置


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其是涉及一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在全球能源短缺和环境污染严重的背景下，风力发电在世界范围内迅速发展，尤其是海上风力发电。但海上风电场运行环境恶劣，尤其是台风频繁发生。风力发电增加了系统的不确定性，对系统的安全性、稳定性和可靠性带来了挑战。因此，需要准确研究台风期间不同工况场景对海上风电机组、海上风电场、集电系统以及直流换流站故障率的影响。
[0003]近年来，台风模型的研究已被国内外学者大量采用。考虑概率的台风分析模型被许多研究者提出和发展。在风电场可靠性模型方面，在不考虑台风影响的情况下，现有文献采用连续蒙特卡罗方法对风机的出力和持续时间进行了抽样。此外，提出了海上风电场整体可靠性模型，并采用考虑约束条件和天气因素的最小路径法进行了计算，然而，其对于恶劣天气和正常天气的标准过于简单。此外，基于台风可预见性，有文献提出了考虑风速对故障率影响的配电网器件可靠性模型，但只计算台风期间最高风速的可靠性等级。
[0004]综上，现有方法对于考虑台风影响下的海上风电场可靠性评估的准确性不足，未能为海上风电场的建设提供有效的指导和参考。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在提供一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法、装置、设备及存储介质，以解决上述技术问题，从而能够提高对于考虑台风影响的海上风电场可靠性评估的准确性。/>[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法，包括：
[0007]获取台风关键参数、海上风电系统的可靠性参数和储能数据；
[0008]采用自回归移动平均模型对海上风电系统在目标年份的风速进行预测；
[0009]基于所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正；
[0010]基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型；
[0011]采用系统状态转移采样法基于所述可靠性模型进行计算得到所述海上风电系统在台风影响下的可靠性指标。
[0012]进一步地，所述基于所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正，包括：
[0013]基于预设的台风数学分布模型和所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测；
[0014]基于预设的台风对风机的影响模型以及所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正。
[0015]进一步地，所述海上风电系统的可靠性模型包括风电机组多状态可靠性模型；所述基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型，包括：
[0016]根据所述海上风电系统的风电机组输入功率曲线和修正后的风速和故障率，构建得到单台风电机组的运行故障模型；
[0017]对所述运行故障模型中相同的故障状态进行合并得到风电机组多状态可靠性模型。
[0018]进一步地，所述海上风电系统的可靠性模型包括直流换流站的可靠性模型；所述基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型，包括：
[0019]按照预设的元件连接关系参数将直流换流站系统划分为若干子系统；其中，所述若干子系统包括交流侧设备、换流器子系统、输电线路子系统和极子系统；
[0020]根据所述可靠性参数结合所述若干子系统的结构及电气组成，构建得到所述直流换流站的可靠性模型。
[0021]进一步地，所述台风数学分布模型包括台风频率的泊松分布类型、台风的整体移动方向的副法线分布类型、台风的整体移动速度的对数正态分布类型、台风的最小距离的均匀分布类型、中心压力的对数正态分布类型和台风开始时间的正态分布类型。
[0022]进一步地，所述可靠性参数包括风机的失效率和修复率、开关的失效率和修复率、线缆的失效率和修复率、VSC
‑
HVDC的失效率和修复率。
[0023]进一步地，所述可靠性指标包括负载消减概率、负荷缩减的预期频率、平均限载时间和预期未供应能量。
[0024]本专利技术还提供一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算装置，包括：
[0025]数据获取模块，用于获取台风关键参数、海上风电系统的可靠性参数和储能数据；
[0026]风速预测模块，用于采用自回归移动平均模型对海上风电系统在目标年份的风速进行预测；
[0027]台风修正模块，用于基于所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正；
[0028]模型构建模块，用于基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型；
[0029]指标计算模块，用于采用系统状态转移采样法基于所述可靠性模型进行计算得到所述海上风电系统在台风影响下的可靠性指标。
[0030]本专利技术还提供一种终端设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项所述的考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法。
[0031]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现任一项所述的考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0033]本专利技术提供了一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取台风关键参数、海上风电系统的可靠性参数和储能数据；采用自回归移动平均模型对海上风电系统在目标年份的风速进行预测；基于所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正；基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型；采用系统状态转移采样法基于所述可靠性模型进行计算得到所述海上风电系统在台风影响下的可靠性指标。本专利技术能够提高对于考虑台风影响的海上风电场可靠性评估的准确性，从而为海上风电场的建设提供有效的指导和参考。
附图说明
[0034]图1是本专利技术提供的考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法的流程示意图之一；
[0035]图2是本专利技术提供的含储能系统的海上风电场接入电网的示意图；
[0036]图3是本专利技术提供的不考虑随机故障场景下单台风电机组的输出模型示意图；
[0037]图4是本专利技术提供的风力发电机组运行故障模型示意图；
[0038]图5是本专利技术提供的多机组海上风电场的输出模型示意图；
[0039]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法，其特征在于，包括：获取台风关键参数、海上风电系统的可靠性参数和储能数据；采用自回归移动平均模型对海上风电系统在目标年份的风速进行预测；基于所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正；基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型；采用系统状态转移采样法基于所述可靠性模型进行计算得到所述海上风电系统在台风影响下的可靠性指标。2.根据权利要求1所述的考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法，其特征在于，所述基于所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测，并基于所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正，包括：基于预设的台风数学分布模型和所述台风关键参数对目标年份的台风分布情况进行预测；基于预设的台风对风机的影响模型以及所述台风分布情况对所述海上风电系统的风速和故障率进行修正。3.根据权利要求1所述的考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法，其特征在于，所述海上风电系统的可靠性模型包括风电机组多状态可靠性模型；所述基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型，包括：根据所述海上风电系统的风电机组输入功率曲线和修正后的风速和故障率，构建得到单台风电机组的运行故障模型；对所述运行故障模型中相同的故障状态进行合并得到风电机组多状态可靠性模型。4.根据权利要求1所述的考虑台风影响的海上风电场可靠性指标计算方法，其特征在于，所述海上风电系统的可靠性模型包括直流换流站的可靠性模型；所述基于所述可靠性参数、所述储能数据和修正后的风速和故障率，构建得到所述海上风电系统的可靠性模型，包括：按照预设的元件连接关系参数将直流换流站系统划分为若干子系统；其中，所述若干子系统包括交流侧设备、换流器子系统、输电线路子系统和极子系统；根据所述可靠性参数结合所述若...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢善益，杨强，周刚，张子瑛，彭明洋，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：