[发明专利]一种自然灾害下的独立微电网可靠性评价方法

说明书

本发明公开了一种极端灾害下的独立微电网可靠性评价方法，本发明将自然灾害对微电网可靠性的影响分为三个方面：灾前、灾时、灾后三个方面。根据微电网区域内的历史气象指标、环境指标、基建指标等确定灾前评分；通过微网内的负荷缺电率、重要负荷缺电占比指标确定灾害发生时的系统的损失程度，计算灾时评分；根据灾后恢复到原来运行水平的速度，确定灾后评分。本方法分别对各个阶段进行评价，最后得到微电网在灾害从发生到结束的全周期内的综合评分，能够深度揭示独立微电网在灾害来临时的可靠性水平，有利于提高微电网的抗灾防灾能力。

技术领域

本发明涉及电力系统可靠性技术领域，特别是涉及自然灾害下的独立微电网可靠性评价方法。

背景技术

全球经济的快速增长逐渐扩大了对能源的需求，传统能源紧缺，环境污染问题也不断恶化。于是，清洁的可再生能源成了炙手可热的必须品，它们大多通过分布式发电连接到电网。

微电网(Micro Grid,MG)是一种高度可控的，规模有限、容量有限的小电网，一般包含分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置。微电网可以与大电网并网运行、互相支撑，也可以孤岛独立运行，是一个能够实现自我控制，保护和管理的自治系统，用电设备和电源设备可以灵活的接入。一般通过微电网来整合小规模分布式电源，使其接入电网或就地消纳。

随着对电网安全性和可靠性要求的越来越高，自然灾害也成了影响电网的重要因素之一，有超过一半的电网大面积停电时间都由自然灾害所导致的。所以无论多么坚强的电网也不能忽视自然灾害对电力系统的影响。

微电网中的电源主要为风、光、水等可再生能源，具有波动性和间歇性。微电网虽然可以通过引入储能和智能控制技术来平衡电源的不确定性，但是在独立运行的微电网中，若受一些自然灾害的影响，则很难满足独立微电网中的供电可靠性问题。

现有研究多关注于自然灾害对大电网及配电网的影响，确立了很多可靠性评价指标和评价方法，却很少从独立微电网着手，缺乏自然灾害下对微电网可靠性评价方法的考虑。同时，现有文献对自然灾害的评价多集中于灾前的预测阶段，时间跨度不足以评价整个灾害周期内的可靠性指标。

因此希望有一种自然灾害下的独立微电网可靠性评价方法以解决现有技术中的问题。

发明内容

本发明将自然灾害对微电网可靠性的影响分为三个方面：灾前、灾时、灾后三个方面，分别对各阶段进行评价，最后得到灾害发生的整个周期内的评价。

本发明公开了一种自然灾害下的独立微电网可靠性评价方法，所故障分析方法包括以下步骤：

步骤1：步骤1：发生灾害前，根据微电网区域内的地理环境、天气预报、历史灾害数据以及电力基础设施建设情况确定灾害发生前的致灾因子，计算灾前评分；

步骤2：发生灾害时，根据微电网内的负荷缺电率、重要负荷缺电占比指标确定灾害发生时的系统的损失程度，计算灾时评分；

步骤3：发生灾害后，根据灾害严重程度，确定灾后修复指数，计算灾后评分；

步骤4：综合灾前、灾时、灾后评分，确定微电网在全周期自然灾害影响下的可靠性评分。

优选地,所述步骤1的致灾因子包括年极端天气率、极端天气最大持续天数、灾害致使线路故障率和灾害致使电源故障率；

其中，年极端天气率：

N_ew为年极端天气率，数值越高说明风险越大；D_ew(n)为年极端天气的天数；N为历史统计年数；

其中，极端天气最大持续天数：max N_l；

其中，灾害致使线路故障率：