一種大型并網(wǎng)光伏電站可靠性評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種光伏電站可靠性評(píng)估方法，尤其是一種大型并網(wǎng)光伏電站可靠性 評(píng)估方法，屬于光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)持續(xù)快速發(fā)展，并網(wǎng)光伏發(fā)電的裝機(jī)容量迅速增長。 2013年，全球太陽能光伏新增容量第一次超過了風(fēng)電新增容量，預(yù)計(jì)到2020年，我國累計(jì) 光伏發(fā)電裝機(jī)容量將突破20GW。然而，由于國內(nèi)光伏項(xiàng)目結(jié)構(gòu)類型眾多，并且長期存在搶裝 現(xiàn)象，導(dǎo)致可靠性水平參差不一，光伏電站故障多效率低已經(jīng)成為不可忽視的問題。因此建 立對(duì)于大型并網(wǎng)光伏電站的可靠性評(píng)估指標(biāo)體系，作為評(píng)判光伏電站可靠性的依據(jù)變得尤 為重要。目前國內(nèi)從負(fù)荷角度出發(fā)對(duì)含有光伏電站的電力系統(tǒng)發(fā)電可靠性研究較多，也建 立了相對(duì)全面的評(píng)估指標(biāo)體系，但是從光伏電站自身可靠性角度出發(fā)的評(píng)估指標(biāo)卻沒有明 確的提出過。提出合適的可靠性評(píng)估指標(biāo)對(duì)于現(xiàn)有的光伏電站可靠性評(píng)估和檢修計(jì)劃的制 定，以及未來光伏電站的設(shè)計(jì)與建立有著導(dǎo)向作用。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大型并網(wǎng)光伏電站可靠性評(píng)估方法。
[0004] 本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：
[0005] -種大型并網(wǎng)光伏電站可靠性評(píng)估方法，包括以下步驟：
[0006] 步驟1 :光伏電站狀態(tài)劃分：將所述光伏電站的狀態(tài)劃分為第1至第m狀態(tài)，m為 所述光伏電站的狀態(tài)數(shù)目。
[0007] 步驟2 :提取評(píng)估數(shù)據(jù)：所述評(píng)估數(shù)據(jù)包括：t時(shí)刻光伏電站第i次抽樣輸出功率 F〇P[xi(t)],
[0008] 步驟3 :計(jì)算可靠性指標(biāo)：所述可靠性指標(biāo)包括：t時(shí)刻輸出功率的期望E^t時(shí)刻 輸出功率的方差V^t時(shí)刻輸出功率的變異系數(shù)β、輸出功率不足概率POPS、輸出功率不足 頻率F0PS、輸出功率不足期望E0PS、輸出功率不足持續(xù)時(shí)間D0PS。
[0009] 所述評(píng)估數(shù)據(jù)取自光伏電站運(yùn)行狀態(tài)仿真數(shù)據(jù)，所述光伏電站的狀態(tài)為仿真前對(duì) 光伏電站定義的不同運(yùn)行狀態(tài)；
[0010] 所述輸出功率的期望E#的計(jì)算方法為：
[0012] 其中，t為仿真時(shí)刻，Xl⑴為t時(shí)刻第i次仿真的狀態(tài)，F(xiàn)QP[Xl⑴]為t仿真時(shí)刻 第i次仿真的狀態(tài)下的光伏電站輸出功率，N為t仿真時(shí)刻的仿真次數(shù)；
[0013] 所述t仿真時(shí)刻輸出功率的方差V#的計(jì)算方法為：
[0015]t仿真時(shí)刻輸出功率的變異系數(shù)β的計(jì)算方法為：
[0017] 所述輸出功率不足概率POPS表示由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿足電 網(wǎng)調(diào)度C需求的可能性，其計(jì)算方法為：
[0019] 其中，M。％為光伏電站輸出功率不滿足電網(wǎng)調(diào)度C需求的次數(shù)，Ν_為仿真的總次 數(shù)；
[0020] 所述輸出功率不足頻率F0PS表示每年由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿 足調(diào)度需求的次數(shù)，它的單位是次/年，計(jì)算方法為：
[0022] 其中，NY為仿真模擬的抽樣年數(shù)
[0023] 所述輸出功率不足期望E0PS表示每年由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿 足電網(wǎng)調(diào)度C需求的發(fā)電量，它的單位是兆瓦/年，計(jì)算方法為：
[0025] 其中，I為光伏電站輸出功率不足調(diào)度需求的狀態(tài)集合；
[0026] 所述輸出功率不足持續(xù)時(shí)間D0PS表示由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿 足調(diào)度C需求的總時(shí)間，它的單位是小時(shí)，其計(jì)算方法為：
[0027] DOPS=Ah·M0P<C (7)其中，Ah為仿真步長。
[0028] 所述仿真步長Δh取1小時(shí)。
[0029] 所述評(píng)估數(shù)據(jù)取自光伏電站實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述光伏電站的狀態(tài)為評(píng)估前對(duì)光伏 電站定義的不同運(yùn)行狀態(tài)；
[0030] 所述輸出功率的期望E#的計(jì)算方法為：
[0032] 其中，t為評(píng)估時(shí)刻，Xl(t)為t評(píng)估時(shí)刻第i次抽樣測(cè)量的狀態(tài)，心匕⑴]為t 時(shí)刻第i次抽樣測(cè)量的狀態(tài)下的光伏電站輸出功率，N為t評(píng)估時(shí)刻的抽樣測(cè)量次數(shù)；
[0033] 所述t評(píng)估時(shí)刻輸出功率的方差V#的計(jì)算方法為：
[0035]所述t評(píng)估時(shí)刻輸出功率的變異系數(shù)β的計(jì)算方法為：
[0037] 所述輸出功率不足概率POPS表不由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿足電 網(wǎng)調(diào)度C需求的可能性，其計(jì)算方法為：
[0039] 其中，Μ。％為光伏電站輸出功率不滿足電網(wǎng)調(diào)度C需求的次數(shù)，N_為評(píng)估的總時(shí) 長；
[0040] 所述輸出功率不足頻率F0PS表示每年由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿 足調(diào)度需求的次數(shù)，它的單位是次/年，計(jì)算方法為：
[0042] 其中，NY為實(shí)際的評(píng)估年數(shù)；
[0043] 所述輸出功率不足期望E0PS表示每年由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿 足電網(wǎng)調(diào)度C需求的發(fā)電量，它的單位是兆瓦/年，計(jì)算方法為：
[0045] 其中，I為光伏電站輸出功率不足調(diào)度需求的狀態(tài)集合；
[0046] 所述輸出功率不足持續(xù)時(shí)間D0PS表示由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿 足調(diào)度C需求的總時(shí)間，它的單位是小時(shí)，其計(jì)算方法為：
[0047] DOPS=Ah*M0P<C (14)其中，Δh為評(píng)估時(shí)間尺度。
[0048] 所述評(píng)估時(shí)間尺度Λh取1小時(shí)。
[0049] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：
[0050] 1、本發(fā)明從光伏電站自身可靠性角度出發(fā)評(píng)估光伏電站的可靠性，對(duì)于現(xiàn)有的 光伏電站可靠性評(píng)估和檢修計(jì)劃的制定，以及未來光伏電站的設(shè)計(jì)與建立具重要導(dǎo)向作 用。
[0051] 2、本發(fā)明既可以對(duì)現(xiàn)有的光伏電站可靠性進(jìn)行評(píng)估，又可以對(duì)未來計(jì)劃建設(shè)的光 伏電站可靠性進(jìn)行評(píng)估。
【附圖說明】
[0052] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0054] 實(shí)施例1 :
[0055] -種大型并網(wǎng)光伏電站可靠性評(píng)估方法，包括以下步驟：
[0056] 步驟1 :光伏電站狀態(tài)劃分：將所述光伏電站的狀態(tài)劃分為第1至第m狀態(tài)，m為 所述光伏電站的狀態(tài)數(shù)目。
[0057] 步驟2 :提取評(píng)估數(shù)據(jù)：所述評(píng)估數(shù)據(jù)包括：t時(shí)刻光伏電站第i次抽樣輸出功率 F〇P[xi(t)],
[0058] 步驟3 :計(jì)算可靠性指標(biāo)：所述可靠性指標(biāo)包括：t時(shí)刻輸出功率的期望E^t時(shí)刻 輸出功率的方差V^t時(shí)刻輸出功率的變異系數(shù)β、輸出功率不足概率POPS、輸出功率不足 頻率F0PS、輸出功率不足期望E0PS、輸出功率不足持續(xù)時(shí)間D0PS。
[0059] 所述評(píng)估數(shù)據(jù)取自光伏電站運(yùn)行狀態(tài)仿真數(shù)據(jù)，所述光伏電站的狀態(tài)為仿真前對(duì) 光伏電站定義的不同運(yùn)行狀態(tài)；
[0060] 所述輸出功率的期望E#的計(jì)算方法為：
[0062] 其中，t為仿真時(shí)刻，Xl⑴為t時(shí)刻第i次仿真的狀態(tài)，心[Xl⑴]為t仿真時(shí)刻 第i次仿真的狀態(tài)下的光伏電站輸出功率，N為t仿真時(shí)刻的仿真次數(shù)；
[0063] 所述t仿真時(shí)刻輸出功率的方差V#的計(jì)算方法為：
[0065]t仿真時(shí)刻輸出功率的變異系數(shù)β的計(jì)算方法為：
[0067] 所述輸出功率不足概率POPS表不由于故障減額導(dǎo)致光伏電站輸出功率不滿足電 網(wǎng)調(diào)度C需求的可能性，其計(jì)算方法為：
[0069] 其中，為光伏電站輸出功率不滿足電網(wǎng)調(diào)度C需求的次數(shù)，N_為