一种光伏发电系统并网安全风险评估方法与系统技术方案

本发明专利技术提供一种光伏发电系统并网安全风险评估方法与系统，属于风险控制技术领域，具体包括：基于天气预测结果、并网组件的类型、并网组件的使用年限，构建光伏系统的并网组件失效概率，基于并网组件失效概率、光伏系统的并网容量得到所述并网组件的安全风险；基于光伏系统的并网容量以及其在配电网的网络拓扑中的位置、配电网的网络拓扑中的节点的负荷，得到存在电压越限可能性的节点以及其电压越限概率，基于存在电压越限可能性的节点的电压越限概率、节点的负荷类型，得到所述节点的安全风险；基于并网组件的安全风险、节点的安全风险得到光伏发电系统的并网安全风险，从而进一步保证了并网安全风险评估的全面性和准确性。步保证了并网安全风险评估的全面性和准确性。步保证了并网安全风险评估的全面性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏发电系统并网安全风险评估方法与系统


[0001]本专利技术属于风险控制
，具体涉及一种光伏发电系统并网安全风险评估方法与系统。

技术介绍

[0002]光伏出力具有明显的随机性和波动性，如果其以大规模、分散的方式接入配电网，将会使配电网的潮流分布、电能质量和运行风险水平等产生巨大的变化。大量分散的分布式光伏发电在配网中的推广应用以及配电设施的多元化和复杂化，给配电系统的安全稳定运行带来了诸多的不确定性，进而导致其潜在的未知风险更加难以预估。
[0003]为了实现对光伏电站并网产生的安全风险进行评估，在授权专利技术专利授权公告号CN107256448B《一种融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法》通过对光伏并网系统所有状态进行随机抽样，根据设定的风险指标计算风险概率和后果，从可靠性、安全性和经济性三个层面建立风险评估指标体系，对光伏电站并网风险进行全面评估，但是却忽略了以下技术问题：
[0004]1、没有结合节点的负荷类型以及节点的电压越限概率，对于不同的节点其包含的负荷类型的重要程度不尽相同，若不能根据不同节点的节点类型，会使得最终的安全风险的评估不够准确。
[0005]2、没有考虑恶劣天气导致的光伏并网设备的异常情况的出现，从而使得对于并网风险的评估结果不够全面准确。
[0006]基于上述技术问题，需要设计及一种光伏发电系统并网安全风险评估方法与系统。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种光伏发电系统并网安全风险评估方法与系统。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供了一种光伏发电系统并网安全风险评估方法，包括：
[0009]S11基于天气预测结果、并网组件的类型、并网组件的使用年限，构建光伏系统的并网组件失效概率，基于所述并网组件失效概率、光伏系统的并网容量得到所述并网组件的安全风险；
[0010]S12基于所述光伏系统的并网容量以及其在配电网的网络拓扑中的位置、配电网的网络拓扑中的节点的负荷，得到存在电压越限可能性的节点以及其电压越限概率，基于存在电压越限可能性的节点的电压越限概率、节点的负荷类型，得到所述节点的安全风险；
[0011]S13基于所述并网组件的安全风险、所述节点的安全风险得到光伏发电系统的并网安全风险。
[0012]通过基于天气预测结果、并网组件的类型、并网组件的使用年限，构建光伏系统的并网组件失效概率，基于所述并网组件失效概率、光伏系统的并网容量得到所述并网组件
的安全风险，具体的可以采用层次分析法或者专家打分的形式得到所述并网组件失效概率以及并网组件的安全风险，解决了原有的没有考虑恶劣天气导致的光伏并网设备的异常情况的出现，从而使得对于并网风险的评估结果不够全面准确的技术问题，通过基于存在电压越限可能性的节点的电压越限概率、节点的负荷类型，得到所述节点的安全风险，从而解决了原来未根据节点的复合类型进行安全风险评估导致的评估结果不准确的技术问题，在此基础上，基于所述并网组件的安全风险、所述节点的安全风险得到光伏发电系统的并网安全风险，从而进一步提升了光伏发电系统的并网安全风险评估的准确性和全面性。
[0013]通过在并网组件的安全风险中考虑天气因素，从而极大的提升了安全风险评估的准确性和全面性，也使得对于并网组件的安全风险的评估能够更加准确的反应实际的安全情况，提升了并网的安全性和可靠性，降低了并网的安全风险。
[0014]通过在节点的安全风险中考虑节点的负荷类型，从而将节点的负荷类型中比较重要的节点与一般的负荷类型的节点区别开来，进一步实现了对光伏系统并网后对配电网的实际影响，提升了安全风险评估的全面性，这也为避免安全风险事故的发生奠定了基础，同时也保证了供电的可靠性和稳定性。
[0015]通过基于并网组件的安全风险以及节点的安全风险，从而实现了从光伏发电系统本身的安全风险以及对配电网的安全风险两方面实现了对光伏发电系统的并网安全风险，保证了并网的可靠性，减少对配电网稳定运行的冲击。
[0016]进一步的技术方案在于，构建光伏系统的并网组件失效概率的具体步骤为：
[0017]S21基于所述天气预测结果以及并网组件的类型，判断是否处于异常天气状态，若是，则根据具体的恶劣天气状态的类型以及并网组件的类型，采用专家打分的方法确认此时的天气失效概率，若否，则此时的天气失效概率为0；
[0018]S22基于所述并网组件的使用年限、并网组件的类型，判断所述并网组件的使用年限是否大于第一年限阈值，若是，则根据并网组件的类型以及并网组件的使用年限，采用专家打分的方法确认此时的故障失效概率，若否，则此时的故障失效概率为0；
[0019]S23基于所述故障失效概率以及天气失效概率，构建光伏系统的并网组件失效概率。
[0020]通过首先根据天气预测结果以及并网组件的类型进行天气失效概率的评估，由于不同的并网组件的类型，其失效后影响的光伏发电模块的数量不一样，因此其影响的并网电量也不同，通过同时考虑并网组件的类型，使得天气失效概率的评估准确性进一步提升，同时基于并网组件的使用年限、并网组件的类型，从而充分考虑两方面的失效影响，从而进一步保证了并网组件失效概率评估的全面性和准确性。
[0021]进一步的技术方案在于，所述异常天气状态根据所述天气预测结果中的风速、降雨量、降雪量进行确定。
[0022]进一步的技术方案在于，所述并网组件失效概率的计算公式为：
[0023]P＝(P1+K1P
12
)+(P2‑
K2P
22
)
‑
(P1+K1P
12
)P2[0024]其中P1、P2分别为天气失效概率、故障失效概率,K1、K2为常数，取值范围在0到1之间，且K1大于K2。
[0025]进一步的技术方案在于，评估节点的安全风险的具体步骤为：
[0026]S31基于所述光伏系统的并网容量以及其在配电网的网络拓扑中的位置、基于配
电网的网络拓扑、节点类型、配电网的网络拓扑中的节点的负荷，采用基于随机潮流算法的潮流计算模型得到存在电压越限可能性的节点的电压越限概率；
[0027]S32基于存在电压越限可能性的节点的负荷类型，具体为一级负荷以及二级负荷在节点的总负荷的比例，采用基于层次分析法的模型，得到所述存在电压越限可能性的节点的重要性；
[0028]S33基于所述重要性以及所述电压越限概率，构建经验公式，得到所述节点的安全风险。
[0029]通过基于一级负荷以及二级负荷在节点的总负荷的比例，实现对节点的重要性的评估，从而充分考虑多方面的节点类型，使得能够准确的实现对所述节点的重要性的识别，提升了识别的准确性。
[0030]进一步的技术方案在于，所述节点的重要性的计算公式为：
[0031][0032]其中S1、S2分别为一级负荷在节点的总负荷的占比、二级负荷在节点的总负荷的占比，K3、K4为常数。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电系统并网安全风险评估方法，其特征在于，具体包括：S11基于天气预测结果、并网组件的类型、并网组件的使用年限，构建光伏系统的并网组件失效概率，基于所述并网组件失效概率、光伏系统的并网容量得到所述并网组件的安全风险；S12基于所述光伏系统的并网容量以及其在配电网的网络拓扑中的位置、配电网的网络拓扑中的节点的负荷，得到存在电压越限可能性的节点以及其电压越限概率，基于存在电压越限可能性的节点的电压越限概率、节点的负荷类型，得到所述节点的安全风险；S13基于所述并网组件的安全风险、所述节点的安全风险得到光伏发电系统的并网安全风险。2.如权利要求1所述的光伏发电系统并网安全风险评估方法，其特征在于，构建光伏系统的并网组件失效概率的具体步骤为：S21基于所述天气预测结果以及并网组件的类型，判断是否处于异常天气状态，若是，则根据具体的恶劣天气状态的类型以及并网组件的类型，采用专家打分的方法确认此时的天气失效概率，若否，则此时的天气失效概率为0；S22基于所述并网组件的使用年限、并网组件的类型，判断所述并网组件的使用年限是否大于第一年限阈值，若是，则根据并网组件的类型以及并网组件的使用年限，采用专家打分的方法确认此时的故障失效概率，若否，则此时的故障失效概率为0；S23基于所述故障失效概率以及天气失效概率，构建光伏系统的并网组件失效概率。3.如权利要求1所述的光伏发电系统并网安全风险评估方法，其特征在于，所述异常天气状态根据所述天气预测结果中的风速、降雨量、降雪量进行确定。4.如权利要求1所述的光伏发电系统并网安全风险评估方法，其特征在于，所述并网组件失效概率的计算公式为：P＝(P1+K1P
12
)+(P2‑
K2P
22
)
‑
(P1+K1P
12
)P2其中K1、K2为常数，取值范围在0到1之间，且K1大于K2。5.如权利要求1所述的光伏发电系统并网安全风险评估方法，其特征在于，评估节点的安全风险的具体步骤为：S31基于所述光伏系统的并网容量以及其在配电网的网络拓扑中的位置、基于配电网的网络拓扑、节点类型、配电网的网络拓扑中的节点的负荷，采用基于随机潮流算法的潮流计算模型得到存在电压越限可能性的节点的电压越限概率；S32基于存在电压越限可能性的节点的负荷类型，具体为一级负荷以及二级负荷在节点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文萃，李晓蕾，张卓，刘伯宇，王军义，贾静丽，杨扬，张静，古明，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
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