申请/专利权人：武汉大学;国网浙江省电力有限公司;国网青海省电力公司

申请日：2020-03-31

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN111460661B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2020.08.21#实质审查的生效;2020.07.28#公开

摘要：本发明涉及电力系统可靠性评估技术，具体涉及光伏直流升压汇集系统可靠性评估及灵敏度分析方法，研究影响光伏直流汇集系统可靠性指标的因素，建立考虑光伏组件、直流升压变流器和电缆故障概率的光伏直流汇集系统多阶故障模型，基于考虑电应力的元器件计数法估计直流升压变流器失效率，以1MW光伏电站直流汇集系统为例分析两种汇集拓扑的等效停运率和电量不足期望expectedenergynotsupplied，EENS，对影响汇集拓扑可靠性的设备故障概率进行灵敏度分析，结果表明两种汇集拓扑的EENS均随故障率增加而变大，对汇集拓扑可靠性影响最大的是光伏组件，其次为变流器，最后为汇集电缆。

主权项：1.光伏直流升压汇集系统可靠性评估及灵敏度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立两种典型光伏直流升压系统拓扑；步骤1.1、建立并联型直流汇集系统拓扑，即光伏组件以并联的形式相连接，具体是将多串光伏组件串联，通过汇流箱将电能汇集到光伏逆变器，交流汇集系统通过箱式变压器进行第二次升压后通过变电站进行升压并网；步骤1.2、建立级联型直流汇集系统拓扑，多个光伏发电单元经串联连接，具体是多个光伏发电单元经串联连接以提高支路总的输出电压以达到高压直流电网的电压等级要求，经模块化多电平换流器逆变后接入交流电网；步骤2、建立汇集系统可靠性模型；步骤2.1、确定可靠性评估指标：拓扑等效停运率、电量不足期望值EENS和设备灵敏度，设备的灵敏度衡量设备故障概率变化对拓扑可靠性的影响程度，计算公式如下：Q＝1-EXM1EENS＝QMT2 式中，Q为拓扑等效停运率，EX为汇集拓扑考虑设备多阶故障下等效输出功率，M为额定汇集容量，T为等效光照小时数，Si为设备i的灵敏度，λi为设备i故障率；步骤2.2、建立并联型拓扑可靠性模型，计算拓扑等效停运率和EENS，定义光伏组件的故障概率为λ，故障修复时间为r，则故障概率U为U＝λr，根据串并联系统可靠性计算公式，n个电池板串联后的故障率、故障修复时间、故障概率分别为： Us＝λsrs＝nU16并联型集中式光伏电站由多个光伏子单元通过集电线缆并联到10kV汇集母线上进行逆变并网；单个光伏阵列等效输出容量EPVX为： Si＝m-inPN8 式中，Si为光伏阵列故障阶数为i时的输出功率，Pi为光伏阵列i阶故障发生概率；m为光伏阵列中并联串数，n为单串光伏组串串联数，Us为单串光伏组串故障概率，PN为单块光伏组件额定功率；单组变流器与汇集电缆的运行状态联合可靠度为RDC1Rl＝1-UDC11-Ul10式中，RDC1、UDC1分别为并联汇集系统所用的变流器的可靠度、故障概率，Rl、Ul分别为汇集电缆的可靠度、故障概率；对于含k个单元的并联型汇集系统，故障阶数共有k+1种，汇集系统等效容量为： Sj＝k-jEPVX12 式中，EX为汇集系统等效容量，Sj为光伏子单元j阶故障时的等效容量，Pj为j阶故障的发生概率，k为变流器个数； EENS＝mnkPNTQ15式中T为光伏电站年等效峰值发电小时数；步骤2.3、建立级联型拓扑可靠性模型，计算拓扑等效停运率和EENS，级联型汇集系统等效输出容量计算公式： 其中k为级联升压单元个数，v为单个级联升压单元内的直流升压变流器个数；步骤2.4、利用元器件计数法估计直流升压变流器失效率，基于分别计算电解电容、薄膜电容、电感、普通硅二极管和IGBT的失效率；步骤3、汇集系统的灵敏度分析：步骤3.1、由汇集拓扑的EENS随光伏组件的故障率增加的变化，分析光伏组件故障率对汇集系统可靠性影响；步骤3.2、由汇集拓扑的EENS随变流器的故障率增加的变化，分析升压变流器故障率对拓扑可靠性影响；步骤3.3、由汇集拓扑的EENS随汇集电缆的故障概率增加的变化，分析汇集电缆故障概率对拓扑可靠性影响。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉大学;国网浙江省电力有限公司;国网青海省电力公司 光伏直流升压汇集系统可靠性评估及灵敏度分析方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD