[发明专利]一种面向全电力船舶电力系统弹性的综合评价方法

说明书

本发明提供了一种面向全电力船舶电力系统弹性的综合评价方法，包括：步骤S1：根据影响船舶电力系统弹性的关键因素，综合考虑全电力船舶电力系统运行特点，建立全电力船舶弹性评价指标体系，全电力船舶弹性评价指标体系利用模糊综合评价法得到模糊评价矩阵；步骤S2：根据专家打分和评估意见构造两两判断矩阵，两两判断矩阵利用层次分析法得到准确层和指标层的权重；步骤S3：将评价矩阵和权重向量进行模糊综合，得到全电力船舶的弹性评价结果；步骤S4：根据全电力船舶的弹性评价结果，根据最大隶属度原则确定全电力船舶弹性的评价等级，为全电力船舶的运行与故障恢复决策提供参考。

技术领域

本发明涉及船舶电力系统弹性评估技术领域，具体地，涉及一种面向全电力船舶电力系统弹性的综合评价方法。

背景技术

近年来，电力系统因遭受低概率高风险的极端事件，导致的停电事故次数不断增多，引起社会各界的广泛关注。为了应对极端自然灾害或人为攻击导致的电力系统故障，电力系统弹性作为新的研究领域被提出。电力系统弹性表征电力系统在遭受极端自然灾害或人为攻击导致的故障时，对故障的抵御、吸收和快速恢复，以保证系统基本供电服务的能力。

在船舶技术领域，伴有电力推进技术的全电力船舶已成为船舶事业的重要发展方向。目前，提升空气质量，改善环境污染问题成为各国的首要议题，而船舶排放的污染废气约占世界废气排放总量的35％。因此，与传统船舶相比，全电力船舶成为一项具有吸引力的技术。不同于陆地上互联的电力系统，全电力船舶在海面上航行时，其电力系统是一种一直处于移动状态和孤立运行的特殊电网。海洋中复杂多变的自然条件增加了全电力船舶电力系统遭受极端灾害的风险，其安全性问题更加突出。针对全电力船舶，电力推进系统作为重要船舶负荷，当遭遇极端海况或自然灾害时，需要保证其供电恢复的快速性，以免发生船舶海上事故。此外，为保护海洋生态环境，全电力船舶需要满足严格的海上污染物排放要求。

为了量化评估全电力船舶的弹性，指导全电力船舶电力系统的规划和运行，本发明提出了一种面向全电力船舶电力系统弹性的综合评价方法。基于影响电力系统弹性的关键因素，并将全电力船舶电力系统不同于陆地电网的特征考虑在内，构建了多层次弹性指标体系，能够全面、综合的评估全电力船舶弹性等级，从而为故障恢复决策和弹性改善策略提供理论参考。

专利文献CN102663508A(申请号：201210140082.0)公开了一种基于层次分析法和模糊综合评价的智能电网综合评估系统的技术领域，具体来说属于电力系统自动化技术领域。是一种评估智能电网发展现状的方法，基于智能电网深刻内涵建立智能电网多层级评估系统，利用层次分析法确定评估指标及其权重，采用模糊综合评价并综合专家意见得到最终评价结果。

极端气象灾害下输电系统的弹性评估及其提升措施研究公开了弹性评估能体现系统对极端事件的抵御能力和恢复能力。电力系统作为重要基础设施,在小概率-高风险的气象灾害事件中,往往会发生大面积停电事故。为完善极端气象灾害下输电系统的弹性评估方法,该文提出一种考虑极端气象灾害在时间和空间双维度下对输电系统的影响的弹性评估框架。首先,以台风作为极端气象灾害代表事件,根据面向灾害风险评估的台风风场模型量化了台风对元件的影响程度,通过考虑台风路径与区域输电系统的关系来确定影响持续时间；其次,考虑故障元件的地理位置、检修队伍、修复策略因素构建输电系统的恢复过程模型,接着利用蒙特卡洛和网格划分的方法,结合系统缺供负荷量,构建对输电系统弹性评估的方法。同时以IEEE RTS-79节点系统为例,验证了提出的评估方法可行性,并在此方法基础上,研究3种典型措施对输电系统的弹性提升影响。算例仿真结果表明,该弹性评估方法可以准确、全面地计及各因素对电网弹性的影响；并指出3种典型提升措施对电网弹性提升的效果,为后期电力部门的运行和规划提供可量化的参考依据。该文献针对陆地电网输电系统提出了一种弹性评估方法。在该方法中考虑到了故障元件点位置、检修队伍和恢复策略等因素，结合负荷供电缺失量，构建了输电系统的弹性评估方法，但不同于陆地电网，全电力船舶的弹性评估作为海上移动式孤立微网，需要考虑到船舶运行的安全性和环境友好性。