[发明专利]基于OSNPS系统的小型独立电力系统可靠性评估方法

说明书

本发明公开了一种基于OSNPS系统的小型独立电力系统可靠性评估方法，根据小型独立电力系统的可靠性评估的实际特点，提出OSNPS系统，建立基于OSNPS的输入模型、负荷需求模型、风力发电模型、光伏发电模型、柴油发电机模型和输出模型。本发明综合考虑风的年代学变化、风机的弃风情况、风机与柴油机的停机和日常检修等现实问题，提出一种基于P系统的含风力、光伏和柴油机的小型独立电力系统可靠性评估方法，可以完善现有的SIPS可靠性评估模型，实现对SIPS可靠供电能力的定量评估，使其能够更好地发挥系统性能，获得尽可能大的社会经济效益。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于OSNPS系统的小型独立电力系统可靠性评估方法。

背景技术

随着能源危机与环境污染问题的日益加深，人们逐渐意识到大力发展可再生能源的重要性。可再生能源的开发与利用已经受到全世界越来越多国家的关注。小型独立电力系统(Small Isolated Power Systems，SIPS)作为单一可控单元，有利于各类分布式电源的接入，其灵活的供电模式大大提高了可再生能源的利用率。例如，地理位置偏远与人口密度较小的地区常常利用SIPS对可再生能源进行消纳。或者，由于输电成本与地理位置的限制，大电网无法延伸到的一些海洋孤岛与偏远山林，也是通过建造SIPS以充分利用当地太阳能、地热与风能等自然资源来为用户供电。此外，可再生能源技术需要依赖于不可调度资源，因此在SIPS中需要配置可调度单元(如柴油发电机)作为补充能源，以节省燃料。

SIPS与电网的距离，以及它所承担的负荷量，使得该类SIPS表现出一些独特的特性。与传统电力系统不同，SIPS是作为多电源与用户相连的网络，具有并网型和孤岛型两种运行方式，当其形成孤岛区域对负荷进行供电时，其输出功率直接影响用户供电的可靠性。可见，该系统及用户的可靠性将完全取决于SIPS的工作状态与运行特性。因此，SIPS的可靠性评估可为其规划、设计与运行等提供一定的决策支持，具有重要的理论意义与工程实用价值。对SIPS的可靠性评估方法展开研究，可以完善现有的SIPS可靠性评估模型，实现对SIPS可靠供电能力的定量评估，发现系统可靠性水平的薄弱环节并提出改善措施，使其能够更好地发挥系统性能，获得尽可能大的社会经济效益。

SIPS的可靠性评估就是模拟系统的正常运行，以提炼出计算所需要的运行参数，计算得到一系列的系统性能参数和可靠性指标，通过对指标的判断来衡量SIPS的可靠性，为其规划、设计与运行等提供一定的决策支持。然而，到目前为止，大多数可靠性评估的方法都集中在可靠性指标的分析上，而忽略了对于模拟方法的改进。值得注意的是大多数的可靠性评估工作，在模拟系统运行时极少考虑风的年代学变化、弃风情况、风机与柴油机的停机和日常维护等现实问题，而这些因素将直接影响到系统性能参数和可靠性指标的获得，以及整个可靠性评估工作的准确性。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统SIPS可靠性评估方法的问题，提出了一种基于OSNPS系统的小型独立电力系统可靠性评估方法。

本发明的技术方案是：一种基于OSNPS系统的小型独立电力系统可靠性评估方法包括以下步骤：

S1：定义运算脉冲神经P系统，并建立基于运算脉冲神经P系统的输入模型、负载OSNPS模型、风力发电OSNPS模型、光伏发电OSNPS模型、柴油发电机OSNPS模型和输出模型；

S2：将电力设备的额定参数和当前状态输入至输入模型；

S3：基于运算脉冲神经P系统，利用输入模型计算当前小时数，并将当前小时数作为触发条件，启动负载OSNPS模型、风力发电OSNPS模型和光伏发电OSNPS模型；

S4：利用负载OSNPS模型计算每小时的负载需求量，并累计已计算小时的负载需求量；利用风力发电OSNPS模型计算每小时风力发电的电功率，并累计已计算小时的风力发电总功率；利用光伏发电OSNPS模型计算每小时光伏发电的电功率，并累计已计算小时的光伏发电总功率；