[发明专利]一种考虑光伏电站元件可靠性的电网风险评估方法

权利要求书

1.一种考虑光伏电站元件可靠性的电网风险评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)确定光伏电站关键元件，获取其故障数据，根据元件失效机制将关键元件分类为两状态模型和多状态模型，分别建立光伏电站元件可靠性模型，并通过状态抽样，生成考虑元件可靠性的光伏电站输出功率概率模型；

(2)获取一次抽样系统中的各个不确定性因素，包括由光伏输出功率序列抽取光伏出力值，根据两状态模型抽取常规发电机和线路的停运状态，以及系统负荷模型；

(3)通过直流潮流最优切负荷算法，计算一次确定抽样系统的切负荷量；

(4)重复步骤(2)至步骤(3)，通过多次非序贯蒙特卡洛模拟，计算风险指标失负荷概率LOLP和电力不足期望EDNS，并判断是否满足方差收敛条件；

所述步骤(1)中建立考虑元件可靠性的光伏电站输出功率概率模型，具体步骤如下：

(11)确定光伏电站关键元件，构建光伏阵列-逆变器可靠性框图；

(12)获取光伏电站关键元件故障数据，包括光伏电池板和逆变器故障概率分别为U₁和U₂；

(13)按光伏电站元件机制将光伏电站关键元件运行状态进行分类，其中逆变器为两状态模型，光伏阵列为多状态模型；

(14)建立光伏阵列的多状态模型，由单个光伏电池板的故障概率U₁，由串并联法分析其概率分布情况，n串光伏电池板串联后的故障概率为：

U_1S＝nU₁；

一块光伏电池板的故障会导致一串光伏电池板的失效，根据光伏电池板串的失效串数可以将光伏阵列的失效情况分为0,1,2,…,m阶，光伏阵列x阶故障概率符合二项分布：

(15)根据光伏阵列的累积概率分布，确定系统多个状态区间及概率；

其中，P₁～P_p为区间[0,1]上的累积概率分布点，A₁～A_p+1为所划分的状态区间的区间中点状态，A_qi为i时刻光伏阵列q的整体失效状态；R_i为i时刻区间[0,1]上的符合均匀分布的随机抽样值；

(16)建立光伏电站逆变器的两状态模型；

其中，U₂为逆变器的故障概率，R_i为i时刻区间[0,1]上的符合均匀分布的随机抽样值，C_qi为i时刻逆变器q的元件失效状态；

(17)完成光伏电站的元件可靠性建模，通过状态抽样生成光伏输出功率序列P_{total_i}；

P_{total_i}＝∑A_qi×C_qi×P_qi；

其中，A_qi为i时刻光伏阵列q的整体失效状态，C_qi为i时刻逆变器q的元件失效状态，P_qi为i时刻第q个光伏阵列-逆变器单元的出力值，P_{total_i}为i时刻光伏电站输出功率。