【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電力系統規劃，具體涉及一種基于儲能老化階段故障率辨識和電網可靠性靈敏度分析的儲能容量和安裝時間規劃方法。
技術介紹
1、隨著電力市場的完善以及能源轉型的需求，新能源大規模的接入電網，儲能裝置在平衡電網負荷、參與調峰調頻、提高可再生能源利用率以及應對電網故障等方面發揮著越來越重要的作用。儲能裝置作為電力系統的重要組成部分，其容量配置和安裝時間規劃直接影響到電力系統的可靠性。為保證儲能系統能夠快速響應突發負載和電網故障，并實現儲能資源利用率的最大化，應對儲能進行科學、合理的容量配置及安裝時間規劃。
2、目前對儲能裝置容量和安裝時間的規劃方法中，常常依據負荷預測結果，按照容量平衡關系，規劃儲能容量及其在不同時間階段的安裝時間，但這種方法忽略了儲能老化階段壽命趨于衰竭、儲能故障率上升對容量配置的影響，僅對不計老化階段故障率變化的儲能進行容量配置及安裝時間的規劃，無法及時追加相應容量以滿足電力系統的可靠運行。因此，為滿足電力系統的可靠運行，研究儲能老化階段故障率的變化對儲能容量配置的影響具有重要意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是克服上述技術的不足之處，提出一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，以期能在儲能容量和安裝時間規劃的基礎上，考慮儲能老化狀態故障率變化對儲能容量的影響，對每個周期儲能容量進行追加，并對每個周期的安裝時間進行修正，從而實現對下一周期儲能容量的重新規劃，并能提高電力系統的可靠性，為儲能規劃提供有力支撐。
2、本專利技
3、本專利技術一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法的特點在于，包括以下步驟：
4、步驟s1：將儲能的正常運行狀態劃分為健康狀態和老化狀態，并將健康狀態直接變化為故障狀態記為隨機故障，將健康狀態經過老化狀態后再變化為故障狀態記為老化故障；
5、步驟s2：選用威布爾分布作為儲能老化階段的故障率模型，并利用帶遺忘因子的遞推最小二乘法辨識儲能老化階段故障率模型的參數，從而建立時刻儲能老化階段的故障率函數；
6、步驟s3：建立計及老化狀態的儲能三狀態空間模型，并引入隨機故障比例，從而得到時刻儲能由健康狀態至故障狀態的故障率函數，定義可能性系數，從而得到健康狀態至老化狀態的故障率函數；
7、步驟s4：將儲能三狀態空間模型等值為兩狀態空間模型，并根據等值前、后狀態概率相等，轉移至故障狀態的頻率相等，以及老化狀態的頻率平衡，得到時刻儲能的故障率函數，并將其進行離散化處理，得到第個周期的儲能故障率函數；
8、步驟s5：將循環次數、環境溫度、以及故障率作為儲能容量衰減的影響因素，分別建立儲能最大充放電功率與各個影響因素之間的子函數關系式，從而得到最大充放電功率與各子函數關系的主函數關系式；
9、步驟s6：根據主函數關系式，計算儲能在第個周期的最大功率比，從而得到第個周期下儲能追加的容量，并計算第個周期下儲能的安裝時間；
10、步驟s7：建立第個周期下計及老化階段的電網可靠性指標，并將儲能逐周期追加的容量進行連續化，從而建立第個周期下計及老化階段的電網可靠性指標對儲能故障率、儲能追加容量以及時間的靈敏度解析表達，并計算第個周期下計及老化階段的電網可靠性指標的增量，得到第個周期下儲能的修正時間，進而得到第個周期下修正后的儲能安裝時間。
11、本專利技術所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法的特點也在于，所述步驟s2包括：
12、步驟s2-1：將儲能老化階段的故障率模型兩邊同時取對數，從而利用式(1)構建擬合多項式：
13、(1)
14、式(1)中，為當前時刻；為時刻儲能老化狀態至故障狀態的故障率函數；，分別為第一常數和第二常數的估計值；
15、步驟s2-2：利用帶遺忘因子的遞推最小二乘法對式(1)中的2個參數和進行辨識，求出2個估計值和，并代入儲能老化階段的故障率模型中，從而利用式(2)建立時刻儲能老化狀態至故障狀態的故障率函數，即儲能老化階段的故障率函數：
16、(2)。
17、進一步的，所述步驟s3包括：
18、步驟s3-1：建立計及老化狀態的儲能三狀態空間模型，包括：時刻儲能健康狀態至老化狀態的故障率函數、時刻儲能老化狀態至故障狀態的故障率函數、時刻儲能健康狀態至故障狀態的故障率函數、故障狀態至健康狀態的修復率；
19、步驟s3-2：引入隨機故障比例，從而利用式(3)構建時刻儲能健康狀態至故障狀態的故障率函數：
20、(3)
21、式(3)中，為時刻儲能正常狀態至故障狀態的故障率函數，即儲能的故障率函數；
22、步驟s3-3：將時刻儲能由健康狀態到老化狀態再到故障狀態的狀態轉移率記為，并利用式(4)構建約束條件：
23、(4)
24、步驟s3-4：定義可能性系數表示儲能由老化狀態發展至故障狀態的可能性，且，則利用式(5)構建時刻儲能健康狀態至老化狀態的故障率函數：
25、(5)。
26、進一步的，所述步驟s4包括：
27、步驟s4-1：將計及老化狀態的儲能三狀態空間模型等值為兩狀態空間模型，包括：時刻儲能正常狀態至故障狀態的故障率函數、故障狀態至正常狀態的修復率；
28、步驟s4-2：利用式(6)得到時刻儲能正常狀態至故障狀態的故障率函數：
29、(6)
30、步驟s4-3：利用式(7)得到第個周期下儲能的故障率函數：
31、(7)
32、式(7)中，表示每個周期的總時段；為正整數。
33、進一步的，所述步驟s5包括：
34、步驟s5-1：根據實驗數據，得到最大充放電功率與儲能循環次數的子函數關系式；
35、步驟s5-2：以度量環境的標準溫度對應的最大充放電功率為基準值，利用式(8)獲取任意一種環境溫度下，儲能最大充放電功率與基準值的比值：
36、(8)
37、式(8)中，為環境溫度對應的最大充放電功率；
38、利用式(9)建立最大充放電功率與環境溫度的子函數關系式：
39、(9)
40、式(9)中，為最大充放電功率；為一個周期內種典型溫度集；為任意一種典型溫度集在一個周期內出現的概率；
41、步驟s5-3：利用式(10)建立第個周期下儲能最大充放電功率與故障率的子函數關系式：
42、(10)
43、步驟s5-4：利用式(11)構建第個周期下儲能最大充放電功率與各子函數關系的主函數關系式：
44、(11)
45、式(11)中，、、為3個擬合系數；為一個周期的平均充放電次數。
46、進一步的，所述步驟s6包括：
47、步驟s6-1：求取第個周期下儲能最大充放電功率與儲能在第1個周本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟S2包括：
3.根據權利要求2所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟S3包括：
4.根據權利要求3所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟S4包括：
5.根據權利要求4所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟S5包括：
6.根據權利要求5所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟S6包括：
7.根據權利要求6所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟S7包括：
8.一種電子設備，包括存儲器以及處理器，其特征在于，所述存儲器用于存儲支持處理器執行權利要求1-7中任一所述儲能容量和安裝時間規劃方法的程序，所述處理器被配置為用于執行所述存儲器中存儲的程序。
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【技術特征摘要】
1.一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟s2包括：
3.根據權利要求2所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟s3包括：
4.根據權利要求3所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟s4包括：
5.根據權利要求4所述的一種計及故障率變化的儲能容量和安裝時間規劃方法，其特征在于，所述步驟s5包括：
6.根據權利要求5所述的一...
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