本發(fā)明涉及電力，特別是一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著可再生能源技術(shù)的快速發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，分布式能源系統(tǒng)(如太陽(yáng)能光伏、風(fēng)力發(fā)電、儲(chǔ)能系統(tǒng)等)在電力系統(tǒng)中扮演著越來(lái)越重要的角色。然而，分布式能源系統(tǒng)的接入也給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)，如電網(wǎng)穩(wěn)定性、可靠性、調(diào)度管理等方面的問(wèn)題。因此，如何有效識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，成為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于：如何有效識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法，其包括，收集分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)信息；根據(jù)分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)信息構(gòu)建分布式能源系統(tǒng)的故障樹(shù)；建立基于頂部事件的分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)；通過(guò)分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)，計(jì)算每個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度；根據(jù)貢獻(xiàn)度的量化結(jié)果，分析各設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)可靠性的貢獻(xiàn)程度，識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。

4、作為本發(fā)明所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)信息包括系統(tǒng)的工作原理、設(shè)備組成、歷史故障記錄和維護(hù)記錄；所述設(shè)備組成由設(shè)備之間的連接示意圖表示，包括電氣連接、機(jī)械連接和流體連接，用于描述設(shè)備在系統(tǒng)中的具體位置和布局情況；所述歷史故障記錄包括故障事件、故障時(shí)間、故障現(xiàn)象、故障原因、處理措施及結(jié)果；所述維護(hù)記錄包括維護(hù)周期、維護(hù)內(nèi)容、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、維護(hù)時(shí)間、維護(hù)人員和維護(hù)結(jié)果。

5、作為本發(fā)明所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)信息中構(gòu)建分布式能源系統(tǒng)的故障樹(shù)包括，基于對(duì)系統(tǒng)失效進(jìn)行分析的指標(biāo)，作為分布式能源系統(tǒng)的fta的頂部事件；所述頂部事件包括系統(tǒng)完全失效、設(shè)備故障、能源供應(yīng)中斷和能效降低。

6、作為本發(fā)明所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述建立基于頂部事件的分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)包括，根據(jù)采集的實(shí)際情況確定各事件之間的邏輯關(guān)系，用事件符號(hào)表示基本事件和中間事件，用邏輯門(mén)符號(hào)表示事件之間的邏輯關(guān)系，根據(jù)分布式能源系統(tǒng)的組成，分成重要設(shè)備和子系統(tǒng)。

7、作為本發(fā)明所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過(guò)分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)，計(jì)算每個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度包括，計(jì)算分布式能源系統(tǒng)可靠性，在預(yù)設(shè)周期時(shí)間分布式能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能的概率，分布式能源系統(tǒng)可靠性r公式表示為，

8、

9、其中，t為分布式能源系統(tǒng)的壽命，是一個(gè)隨機(jī)變量，t為預(yù)設(shè)周期時(shí)間，p(t>t)為預(yù)設(shè)周期分布式能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其功能的概率，f(t)為失效概率密度函數(shù)；進(jìn)一步推導(dǎo)分布式能源系統(tǒng)失效事件的不可靠函數(shù)表示為，

10、f(t)＝1-r(t)

11、其中，f(t)為分布式能源系統(tǒng)在時(shí)間t內(nèi)的失效概率；計(jì)算分布式能源系統(tǒng)失效率，在預(yù)設(shè)周期時(shí)間t后，分布式能源系統(tǒng)的失效概率稱為當(dāng)前分布式能源系統(tǒng)在時(shí)刻t的失效率，失效率λ的表達(dá)式為，

12、

13、計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)的平均故障時(shí)間，平均故障時(shí)間mttf是指在不可修復(fù)的時(shí)間范圍內(nèi)t1，t2，……，tn，則系統(tǒng)設(shè)備或者子系統(tǒng)的可用性表示為，

14、

15、其中，n為系統(tǒng)故障數(shù)；ti為第i次故障修復(fù)后的時(shí)間；計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)的平均修復(fù)時(shí)間，修復(fù)系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)故障的平均時(shí)間mttr表示為，

16、

17、其中，g(t)為代表修復(fù)時(shí)間分布的概率密度函數(shù)；計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間，若系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)發(fā)生n次故障，則在修復(fù)每個(gè)故障后，設(shè)備或子系統(tǒng)將繼續(xù)工作，工作時(shí)間分別為t1，t2，……，tm，則平均無(wú)故障時(shí)間mtbf表示為，

18、

19、作為本發(fā)明所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述通過(guò)分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)，計(jì)算每個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度還包括，計(jì)算分布式能源系統(tǒng)的可用性和不可用性，分布式能源系統(tǒng)在任何時(shí)刻正常運(yùn)行的概率稱為可用性，若t→∞，可用度a(t)表示為，

20、

21、不可用度的函數(shù)表示為，

22、q(t)＝1-a(t)

23、計(jì)算系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)的概率重要度，第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)的概率重要度ii(t)表示為分布式能源系統(tǒng)的失效概率g(q(t))對(duì)系統(tǒng)任一設(shè)備或子系統(tǒng)的求導(dǎo)函數(shù)表示為，

24、

25、其中，qi(t)表示為第i個(gè)系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)的不可用度；通過(guò)設(shè)備或子系統(tǒng)的概率重要度，量化每個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)故障的貢獻(xiàn)度。

26、作為本發(fā)明所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)包括，系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)故障的貢獻(xiàn)度，與當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)備或子系統(tǒng)故障對(duì)分布式能源系統(tǒng)整體的影響程度成正比關(guān)系，根據(jù)貢獻(xiàn)度識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。

27、本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別系統(tǒng)，此系統(tǒng)可識(shí)別出識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。

28、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、失效樹(shù)構(gòu)建模塊、貢獻(xiàn)度量化模塊和薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊用于收集分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)信息；所述失效樹(shù)構(gòu)建模塊根據(jù)分布式能源系統(tǒng)的相關(guān)信息構(gòu)建分布式能源系統(tǒng)的故障樹(shù)，建立基于頂部事件的分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)；所述貢獻(xiàn)度量化模塊通過(guò)分布式能源系統(tǒng)失效樹(shù)，計(jì)算每個(gè)設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)的貢獻(xiàn)度；所述薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別模塊根據(jù)貢獻(xiàn)度的量化結(jié)果，分析各設(shè)備或子系統(tǒng)對(duì)分布式能源系統(tǒng)可靠性的貢獻(xiàn)程度，識(shí)別分布式能源系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。

29、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的步驟。

30、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述一種分布式能源系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)識(shí)別方法的步驟。

31、本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明基于可靠性跟蹤的結(jié)果，可以制定更加科學(xué)合理的維護(hù)計(jì)劃。對(duì)于貢獻(xiàn)度高的設(shè)備或子系統(tǒng)，可以加強(qiáng)日常維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)；而對(duì)于薄弱環(huán)節(jié)，則可以采取更加積極的維修或更換措施。通過(guò)識(shí)別并改善系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，可以有效提高整個(gè)分布式能源系統(tǒng)的可靠性。這有助于減少系統(tǒng)故障的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

32、分布式能源系統(tǒng)往往涉及高壓、高溫等危險(xiǎn)因素。通過(guò)提高系統(tǒng)的可靠性，可以降低因系統(tǒng)故障引發(fā)的安全事故風(fēng)險(xiǎn)，保障人員和設(shè)備的安全。分布式能源系統(tǒng)作為清潔能源利用的重要形式之一，其可靠性的提升有助于推動(dòng)清潔能源的廣泛應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展。這對(duì)于緩解能源危機(jī)、減少環(huán)境污染具有重要意義。