Based on the analysis of the weather clustering, a timing model of multi state photovoltaic power transfer; construction of photovoltaic array series parallel inverter diagram, model of photovoltaic power plants, photovoltaic component failure, by component failure derating caused by the running state of the equivalent photovoltaic output model of the influence of external environment on the formation of the joint effect of photovoltaic the output of model factors. Then the output of photovoltaic power system component model, fault model and load model were randomly sampled using the non sequential Monte Carlo method, obtained a sample of grid connected PV system is a deterministic system, calculation of fault analysis and expected load shedding using DC power flow, using AC power flow calculation of voltage limit, current limit indicator. Finally, random sampling of all state grid connected photovoltaic system, calculate the risk probability and consequences according to the risk index setting, setting up a risk evaluation index system from the three aspects of reliability, safety and economy, to conduct a comprehensive assessment of the photovoltaic power grid risk.
【技术实现步骤摘要】
一种融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法
本专利技术涉及一种融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法,具体来说,涉及一种综合考虑外部辐照强度等环境因素、光伏电站内部元件失效机制和电网运行状态的风险评估方法,属于电力系统风险评估领域。
技术介绍
我国政府出台的一系列法规、政策大力推动太阳能发电产业的发展。在我国政府一系列配套政策支持下,国内太阳能发电装机容量发展迅速。我国西北地区纬度低,海拔高,太阳能资源非常丰富,具备良好的太阳能发电资源、环境条件,太阳能发电增长尤为迅猛。目前,光伏电站的数量越来越多,电站规模也逐渐增大,大量的光伏电站并网,给电站自身以及其电网运行带来一定影响,光伏并网后电网能否安全、稳定、可靠运行成为目前面临的新挑战。光伏发电的随机性、间歇性和波动性,可能会引起电力系统功率失衡、线路过载和节点电压越限等故障,并且由于光伏发电系统中采用大量的电力电子元件,其元件可靠性对于光伏出力特性具有较为直接的影响。随着光伏电站规模的不断扩大,迫切需要研究大规模光伏电站并网带来的风险,并进行全面的评估。虽然单个光伏发电系统并网后,并网点的上网功率小,影响不显著,但随着大规模的光伏发电接入大电网后,光伏电站与大电网间的相互影响将变得更加复杂。研究光伏电站与大电网间的交互影响,对大规模光伏电站并网带来的风险进行全面的评估,并建立反映并网安全的指标体系,对光伏并网的的规划和运行具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的技术问题,提供一种融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法,该方法针对太阳辐射随机性和光伏元件失效机制可能导致光伏并网给电 ...
【技术保护点】
一种融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)综合考虑外部辐照度等环境因素和光伏电站内部元件失效机制,建立同时考虑二者随机性的光伏出力概率模型;(2)利用非序贯蒙特卡洛法,对光伏并网系统各种不确定性进行随机抽样,确定光伏电站出力模型、系统元件失效模型和负荷模型,得到一次抽样的确定性系统状态;(3)利用直流潮流进行预想故障分析和系统校正,并通过直流切负荷最优模型计算期望切负荷量;(4)对于电力系统的所有状态进行非序贯蒙特卡洛随机抽样,判断系统的状态,从而进行系统的交直流潮流计算;(5)计算电网风险发生的概率和后果,根据设定的风险指标计算光伏并网系统风险指标,利用层次分析法和熵权法主客观相结合的方法计算综合风险指标。
【技术特征摘要】
1.一种融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)综合考虑外部辐照度等环境因素和光伏电站内部元件失效机制,建立同时考虑二者随机性的光伏出力概率模型;(2)利用非序贯蒙特卡洛法,对光伏并网系统各种不确定性进行随机抽样,确定光伏电站出力模型、系统元件失效模型和负荷模型,得到一次抽样的确定性系统状态;(3)利用直流潮流进行预想故障分析和系统校正,并通过直流切负荷最优模型计算期望切负荷量;(4)对于电力系统的所有状态进行非序贯蒙特卡洛随机抽样,判断系统的状态,从而进行系统的交直流潮流计算;(5)计算电网风险发生的概率和后果,根据设定的风险指标计算光伏并网系统风险指标,利用层次分析法和熵权法主客观相结合的方法计算综合风险指标。2.根据权利要求1所述的融合光伏电站元件级和系统级的风险评估方法,其特征在于:所述步骤(1)中建立光伏出力概率模型,具体步骤如下:(11)利用模糊c均值聚类法,建立考虑外部环境因素(最大辐照比例Ki、辐照度波动量Fi和温度Ti)的光伏输出功率概率模型为P(Ki,Fi,Ti);(12)利用可靠性框图法,建立光伏阵列-逆变器系统架构,用串并联法得到光伏电站内部元件失效概率为Up,该状态下的光伏输出功率为Pp;将由光伏元件失效引起的降额运行状态等效到主要受外部环境影响的光伏出力模型上,同时计及外在环境变化和内在元件失效的随机性,得到光伏的输出功率和概率分别为Pp(Ki,Fi,Ti)和Up(Ki,Fi,Ti);(13)根据状态转移概率模型抽取下一日的光伏日出力曲线,并将元件失效导致的光伏出力折损百分比乘到聚类产生的日出力曲线上,根据状态转移概率矩阵顺次产生全运行时段的光伏出力曲线,得到同时计及光资源变化和元件失效随机性的光伏出力模...
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