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1)分布式电源的可靠性评估模型
与传统电源相比,分布式发电具有一次能源多样性、接入位置和运行方式灵活、电源出力特性不同等特征,且风电、光伏等主要分布式电源具有明显的间歇性、随机性等特点。因此,各类型分布式电源的建模是对含分布式电源的配电系统进行可靠性评估的首要问题。
针对风电、光伏等间歇、随机性分布式电源建模的研究较多。常用方法是将分布式电源等效为常规电源进行处理,建立分布式电源的多状态概率模型。实际风电机组、光伏电池的出力随风速、日照强度等因素实时变化,幅值从零到额定值之间不断随机变化。通过多状态概率模型将出力连续变化的风电机组等效为离散的多状态发电机模型,以便于利用模拟法或解析法计算系统可靠性指标。
同样地,可应用该思想可建立计及控制策略的储能设备可靠性模型。
2)分布式电源孤岛划分
当主网发生故障或者安全稳定运行需要时,微电网能进入孤岛运行状态,该模式对孤岛内负荷点供电可靠性有重要影响,但孤岛的划分需要考虑分布式电源功率输出的随机性、负荷的不确定性以及保护配置等因素的影响。
目前,常用的孤岛划分策略仅简单地考虑微电网中分布式电源与负荷的功率平衡。实际上,孤岛运行中还需考虑微电源功率捕捉技术、控制技术、运行状态的平滑过渡、电源出力随机性等因素。
3)负荷及元件可靠性参数的不确定性
负荷的特性对可靠性评估有着重要的影响,传统可靠性评估中往往将负荷处理为定值,取平均负荷或者尖峰负荷;对于元件的可靠性参数,也常根据一定的函数分布取相应的期望值。分布式电源加入配电网后,确定性的负荷和元件参数将无法适应分布式电源的动态特性,尤其在孤岛运行方式下,负荷特性的研究对孤岛安全稳定运行尤为重要。现有研究中,对负荷的随机波动,大都采用统计学或启发式的预测方法进行处理,其依赖于负荷的历史数据。随着微电网以及智能配电网技术的发展,负荷与电网的互动将更为密切,信息的实时采集将更加容易,这种情况下,负荷建模也将产生新的变化。
通常,上述分布式电源的可靠性模型、储能设备的可靠性模型、孤岛划分策略、负荷及电源出力的相关性和随机性等关键问题解决后,即可应用传统配电网可靠性评估方法,如;故障模式后果分析法(Failure Mode and Effect Analysis, FMEA)、故障扩散法、分块法等,进行微电网可靠性评估。
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