[发明专利]一种基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法

权利要求书

1.一种基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法，其特征在于，利用蒙特卡洛法计算多能互补系统的供能可靠性，多能互补系统包括能量源、能量传输设备、能量传输方式转换设备和能量接收设备，蒙特卡洛法是根据统计学中的概率论对多能互补系统中各个元件的当前状态进行随机抽样，并将所有元件的抽样状态进行重新组合，再判断每个状态下多能互补系统是否符合运行条件，最后得到整个系统的运行可靠性指标；评估方法以多能互补网络中各元件的原始可靠性参数为基础，根据随机模拟可能出现的各种状态和大量的模拟实验结果计算出多能互补系统的可靠性指标。

2.根据权利要求1所述的基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法，其特征在于，多能互补系统供能的可靠性主要取决于负荷点的可靠性指标，负荷点的可靠性指标是基于设备的可靠性参数求得，设备的可靠性参数是基于多能互补系统各元件运行的历史数据统计得到的。

3.根据权利要求2所述的基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法，其特征在于，负荷点的可靠性指标反映了对某负荷点连续供能的可靠程度，包括平均故障率、平均故障修复时间和平均停运时间，它们都是概率指标，反应在某种概率分布下的期望值；由于负荷点与供能点之间的所有元件呈串联关系，因此负荷点能正常供能的条件是它们间的所有元件都正常运行。

4.根据权利要求3所述的基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法，其特征在于，负荷点可靠性指标包含的平均故障率、平均停运时间和平均故障修复时间具体如下：

(1)平均故障率：指负荷点i在给定时间区间内因多能互补网络元件故障而导致的停止供能次数，用λ_i表示，单位次/年；

其中，λ_j表示元件j的故障率；

(2)平均停运时间：指用户i在给定时间内的停止供能时间，用U_i表示，单位为小时/年；

其中，γ_j表示元件j的平均故障修复时间；

(3)平均故障修复时间：指负荷点从能量停止供应发生到恢复供能的时间平均值，用γ_i表示，单位为小时/次；

基于负荷点的可靠性指标能建立整个多能互补系统供能的可靠性指标，用来反映整个多能互补系统的供能可靠程度。

5.根据权利要求4所述的基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法，其特征在于，根据可靠性评估内容的不同，多能互补系统供能可靠性指标包含停止供能频率时间类指标和停止供能负荷能量类指标，具体分为如下几项：

(1)系统平均停止能量频率指标，是指每个由多能互补系统供能的用户在一年中经受的平均停止供能次数，单位为次/(用户·年)；

统计时，当把所有停止供能引起的可靠性指标都计入时，记为SAIFI-1；当不计外部停止供能引起的可靠性指标时，记为SAIFI-2；当不计能量源不足限能造成的计划停止供能、限制能量供应引起停止供能的可靠性指标时，记为SAIFI-3；

(2)系统平均停止供能持续时间指标，是指每个由多能互补系统供能的用户在一年中经受的平均停止供能持续时间，单位为小时/(用户·年)；

同样，统计时，当把所有停止供能引起的可靠性指标都计入时，记为SAIDI－1；当不计外部停止供能引起的可靠性指标时，记为SAIDI-2；当不计能量源不足限能造成的计划停止供能、限制能量供应引起停止供能的可靠性指标时，记为SAIDI－3；

(3)用户平均停止供能持续时间指标，是指一年中被停止供能的用户经受的平均停止供能持续时间，单位为小时/(停止供能用户·年)；

(4)平均供能可用率指标，是指一年中用户经受的不停止供能小时总数与用户要求的总供能小时数之比；

(5)能量不足期望，是指一年中因元件停运而引起的向用户提供的能量的缺额，单位为兆瓦时/年；

EENS＝∑L_a(i)U_i

6.根据权利要求1所述的基于蒙特卡罗法的多能互补系统供能可靠性评估方法，其特征在于，蒙特卡罗法本质上是一种概率模拟方法，采用蒙特卡罗法评估多能互补系统供能可靠性的过程分为系统元件状态抽样、系统状态分析和系统指标统计三个步骤；首先利用抽样的方法对元件状态进行选择；然后对抽取的状态进行状态估计，判断此状态的各个参量是否在要求的范围之内；最后采用统计的方法得到多能互补系统的可靠性指标。