[发明专利]海上风电场集群输电网可靠性评估方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及输变电技术领域，特别是涉及一种海上风电场集群输电网可靠 性评估方法以及一种海上风电场集群输电网可靠性评估系统。

背景技术

目前，国内海上风电研究仍大多局限在单个海上风电场项目层面，缺乏区 域性海上输电系统的整体研究和规划。目前电力系统可靠性评估可以分为两种 基本方法：一种是解析法，另一种是模拟法。海上风电场集群输电网相比于常 规系统的元件可靠性高，而且元件之间电气联系紧密，若采用模拟法，就极有 可能出现模拟很长时间也采集不到所需系统状态的情况，而对于解析法，目前 也尚无专门针对海上风电场集群输电网的可靠性计算方法。

发明内容

基于此，针对目前无法有效评估海上风电场集群输电网可靠性的问题，提 供一种海上风电场集群输电网可靠性评估方法和系统。

一种海上风电场集群输电网可靠性评估方法，所述方法的步骤包括：

获取输电网的最小路以及各最小路受电力元件运行状态的影响信息，构建 所述输电网的最小路矩阵，所述最小路矩阵用于表示输电网供电的充裕性；

获取输电网中各元件的故障影响范围，构建输电网中元件的受累停运矩阵， 根据所述受累停运矩阵和所述最小路矩阵得到输电网的扩大型故障矩阵和非扩 大型故障矩阵；

确定所述非扩大型故障矩阵的第一最小割集，确定所述扩大型故障矩阵的 第二最小割集；其中，第一最小割集为所述非扩大型故障矩阵的列或者列与列 之间的最小割集，第二最小割集为扩大型故障矩阵的列或者列与列之间的最小 割集；

根据所述第一最小割集和第二最小割集，计算变电所主接线的输出容量下 降的期望值和输出容量受阻概率，根据输出容量下降的期望值和输出容量受阻 概率评估海上风电场集群输电网可靠性。

一种海上风电场集群输电网可靠性评估系统，所述系统包括：

最小路矩阵构建模块，用于获取输电网的最小路以及各最小路受电力元件 运行状态的影响信息，构建所述输电网的最小路矩阵，所述最小路矩阵用于表 示输电网供电的充裕性；

故障矩阵构建模块，用于获取输电网中各元件的故障影响范围，构建输电 网中元件的受累停运矩阵，根据所述受累停运矩阵和所述最小路矩阵得到输电 网的扩大型故障矩阵和非扩大型故障矩阵；

最小割集确定模块，用于确定所述非扩大型故障矩阵的第一最小割集，确 定所述扩大型故障矩阵的第二最小割集；其中，第一最小割集为所述非扩大型 故障矩阵的列或者列与列之间的最小割集，第二最小割集为扩大型故障矩阵的 列或者列与列之间的最小割集；

可靠性评估模块，用于根据所述第一最小割集和第二最小割集，计算变电 所主接线的输出容量下降的期望值和输出容量受阻概率，根据输出容量下降的 期望值和输出容量受阻概率评估海上风电场集群输电网可靠性。

上述海上风电场集群输电网可靠性评估方法和系统，首先通过构建输电网 的最小路矩阵，然后构建输电网中元件的受累停运矩阵，通过最小路矩阵和受 累停运矩阵得到输电网的扩大型故障矩阵和非扩大型故障矩阵，从而求得输电 网网络的最小割集，通过最小割集求得两个输出容量下降的期望值和输出容量 受阻的概率，根据输出容量下降的期望值和输出容量受阻的概率评估海上风电 场集群输电网可靠性，本发明的技术方案，通过最小割集确定输电网各个拓扑 的可靠性，从而有效评估海上风电场集群输电网可靠性。

附图说明

图1为一实施例中海上风电场集群输电网可靠性评估方法的示意性流程图；

图2为一实施例中某一海上风电场集群输电网的拓扑连接的示意性结构图；

图3为一实施例中升压站初始内部元件的连接图；

图4为一实施例中新增进出线间隔进行拓扑变换后的升压站元件的连接图；

图5为一实施例中各个升压站中元件编号的结构数据矩阵图；

图6为一实施例中海上风电场集群输电网可靠性评估系统的示意性结构图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及 较佳实施例，对本发明实施例的技术方案，进行清楚和完整的描述。

图1为一实施例中海上风电场集群输电网可靠性评估方法的示意性流程图， 如图1所示，所述方法的步骤包括：

S101，获取输电网的最小路以及各最小路受电力元件运行状态的影响信息， 构建所述输电网的最小路矩阵。