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2 主动配电系统的可靠性评估体系
针对上述挑战,本文作者基于已有研究基础,提出了主动配电系统可靠性评估体系,以下分别从主动配电系统可靠性评估的模型、评价指标及评估算法3个方面对评估体系进行详细介绍。
2.1 主动配电系统可靠性评估模型
可靠性评估模型是主动配电系统可靠性评估的基础,主要包括基于通用停运表的分布式电源多状态模型、基于虚拟电源的微网可靠性评估模型、响应负荷与储能装置的协调优化模型等。
2.1.1 基于通用停运表的分布式电源多状态模型
基于通用停运表的分布式电源多状态模型主要考虑以下因素:①分布式发电机一次能源的随机性和间歇性;②可再生能源转化系统的功率输出特性;③分布式发电系统自身故障率与修复时间的影响,容量为2MW的风力发电机停运表模型的示例如表1所示。
上述通用停运表模型反映了可再生资源变化引起的分布式电源功率输出的不确定性。另一个方面,基于通用停运表的分布式电源多状态模型具有较好的通用性。
当分布式电源为不同类型时,其有不同的额定容量和强迫停运率,通过应用通用停运表的并联卷积计算,可以得到不同类型机组的综合停运表。因此,该模型 可以很容易处理不同类型、不同额定容量机组的情况,从而为含多分布式电源的主动配电系统可靠性评估奠定基础。此外,通过“两步采样”法,先对分布式电源状 态进行采样,如果机组处于运行状态,再基于停运表模型对其输出功率进行采样,就可以同时计及分布式电源随机故障和输出功率的随机性。
2.1.2 基于虚拟电源的微网可靠性评估模型
主 动配电系统中往往含有多个微网,这些微网具有并网运行和孤岛运行两种灵活的运行模式。并网运行时,由于内部功率平衡情况的不确定性,微网既可以作为主动配 电系统的负荷运行,又可以作为电源运行。微网的这种特性可以用虚拟电源(virtual power plant,VPP)的概念来刻画。对主动配电系统来说,微网接入相当于在公共连接点(PCC)接入了VPP,它可以代表微网的运行方式,可作为微网的可 靠性评估模型。
文献[10]以RBTS BUS6 F4馈线系统为例,给出了基于VPP的微网可靠性评估模型示意图(见图2)。利用VPP代表微网,它有两种角色:电源和负荷。图2中,图(a)为RBTS BUS6 F4馈线示意图。微网1作为电源,而微网2作为负荷时的情形,如图(b)所示。
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