CN113725889A - 一种评估风电场弹性的方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种评估风电场弹性的方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种评估风电场弹性的方法、装置及存储介质，其中方法包括：在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效概率；基于所述第二风速确定各架空线路的第二失效概率；基于各所述风电机的第一失效概率以及各所述架空线路的第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速模拟，获得失效设备总数；至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符合要求，提高了风电场弹性评估的准确率。

Description

一种评估风电场弹性的方法、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及可靠性评估技术领域，特别涉及一种评估风电场弹性的方 法、装置及存储介质。
背景技术
根据气候变化研究显示，在未来特别是在沿海地区极端天气发生的频 率将会持续上升。因此评估风电场在自然灾害以及极端天气这些情况下的 运营弹性，对优化电网结构以及维护能源安全具有重要作用。
由此亟需一种风电场弹性的评估方法，以此来对风电场的弹性进行全 面、准确的评估。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种评估风电场弹性的方法、装置及存储介 质，主要目的在于解决目前风电场的可靠性评估不够准确的问题。
为解决上述问题，本申请提供一种评估风电场弹性的方法，包括：
在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机组轮毂高度 处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；
基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效概率；
基于所述第二风速确定各架空线路的第二失效概率；
基于各所述风电机的第一失效概率以及各所述架空线路的第二失效概 率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；
在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速模拟，获得失效 设备总数；
至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符合要求。
可选的，所述在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电 机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速，具体包括：
基于威布尔分布函数的反函数生成述第一风速；
基于所述第一风速利用风切变公式计算获得与所述第一风速对应的第 二风速。
可选的，所述基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效 概率，具体包括：
基于各风电机组的偏航情况确定与各风电机组对应目标风电机组脆弱 性函数；
基于所述第一风速以及目标风电机组脆弱性函数计算获得各风电机在 所述第一风速下的第一失效概率。
可选的，所述基于所述第二风速计算获得各架空线路的第二失效概率， 具体包括：
基于所述第二风速以及架空线路脆弱性函数计算获得各架空线路在所 述第二风速下的第二失效概率。
可选的，所述至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否 符合要求，具体包括：
至少基于所述失效设备总数计算获得与冲击阶段对应的第一评估指 标、与降级阶段对应的第二评估指标以及与恢复阶段对应的第三评估指标；
基于所述第一评估指标、第二评估指标以及所述第三评估指标中的一 种或几种判断所述风电场的弹性是否符合要求。
可选的，所述与冲击阶段对应的第一指标包括：基础设施弹性下降值 和/或基础设施弹性下降率；
所述至少基于所述失效设备总数计算获得与冲击阶段对应的第一评估 指标，具体包括：
基于所述失效设备总数确定有效设备数，基于所述有效设备数以及设 备总数计算获得基础设施弹性下降值；
生成第一风速的持续时间作为冲击阶段的持续时间，基于所述基础设 施弹性下降值以及所述冲击阶段的持续时间计算获得基础设施弹性下降 率。
可选的，所述与降级阶段对应的第二评估指标包括降级阶段的持续时 间；
至少基于所述失效设备总数计算获得与降级阶段对应的第二评估指 标，具体包括：
至少基于所述失效设备总数利用预定的持续时间计算方式，计算获得 降级阶段的持续时间。
可选的，所述与恢复阶段对应的第三评估指标包括如下一种或几种： 基础设施弹性恢复率、运营弹性恢复率以及运营弹性多边形面积；
至少基于所述失效设备总数计算获得与恢复阶段对应的第三评估指 标，具体包括：
至少基于所述失效设备总数利用预定的恢复时间计算公式，计算获得 恢复阶段的恢复时间，基于所述恢复时间以及基础设施弹性下降值计算获 得基础设施弹性恢复率；
至少基于所述失效设备总数计算获得当前风电场功率，至少基于所述 当前风电场功率以及所述恢复时间计算获得运营弹性恢复率；
至少基于所述冲击阶段的持续时间、降级阶段的持续时间以及恢复阶 段的恢复时间以及运营弹性量化指标计算获得运营弹性多边形面积。
为解决上述技术问题，本申请提供一种评估风电场弹性的装置，包括：
模拟模块，用于在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风 电机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；
第一确定模块，用于基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的各 第一失效概率；
第二确定模块，用于基于所述第二风速确定各架空线路的各第二失效 概率；
第三确定模块，用于基于各所述风电机的各第一失效概率以及各所述 架空线路的各第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失 效情况；
获得模块，用于在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速 模拟，获得失效设备总数；
评估模块，用于至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是 否符合要求。
为解决上述技术问题，本申请提供一种存储介质，所述存储介质存储 有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述评估 风电场弹性的方法的步骤。
本申请中通过在预定的模拟时间内模拟风速，以此来判断该风速下的 各风电机以及架空线路的失效情况，获得冲阶段内的失效设备总数，然后 至少根据失效设备总数对风电场的弹性进行评估，使得风电场弹性的评估 结果更加准确。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于 本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目 的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符 号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请实施例一种评估风电场弹性的方法的流程图；
图2为本申请中风电场在极端天气下经历的三个阶段示意图；
图3为本申请中风电场风电机组放射性连接示意图；
图4为本申请中风电场风电机组星形连接示意图；
图5为本申请实施例中风电场弹性多边形示意图；
图6为本申请又一实施例风电场评估流程图。
具体实施方式
此处参考附图描述本申请的各种方案以及特征。
应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说 明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想 到在本申请的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施 例，并且与上面给出的对本申请的大致描述以及下面给出的对实施例的详 细描述一起用于解释本申请的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描 述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本 领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本申请的上述和其他方面、特征 和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本申请的具体实施例；然而，应当理解，所申请的 实施例仅仅是本申请的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功 能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本申请模糊不清。 因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅 作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意 合适的详细结构多样地使用本申请。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在 又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本申请的相同或不 同实施例中的一个或多个。
本申请实施例提供一种风电场可靠性评估方法，如图1所示，包括如 下步骤：
步骤S101，在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机 组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速。
本步骤中具体可以利用威布尔分布函数的反函数来生成第一风速，然 后再根据第一风速利用风切变公式计算获得第二风速。
步骤S102，基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效概 率；
本步骤中在计算第一失效概率进行失效判定时，具体是利用风电机脆 弱性函数来进行计算的，然后通过失效判定方法来判断单个风电机的失效 情况。
步骤S103，基于所述第二风速确定各架空线路的第二失效概率；
本步骤中在计算第二失效概率进行失效判定时，具体是利用架空线路 脆弱性函数来进行计算的，然后通过失效判定方法来判断单条架空线路的 失效情况。
步骤S104，基于各所述风电机的第一失效概率以及各所述架空线路的 第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；
步骤S105，在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速模拟， 获得失效设备总数；
本步骤中当存在风电机和/或架空线路失效时会停止风速模拟，当模拟 时间所述超过预定的模拟时间时，也会停止风速模拟。
步骤S106，至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符 合要求。
本步骤中具体可以根据失效设备的数量来判断风电场抵御极端天气的 情况，获得弹性评估结果，例如当失效设备数量超过预定数量时，可以确 定风电场的弹性较低，不符合要求。或者还可以根据失效设备总数来计算 获得基础设施弹性下降值、基础设施弹性下降率、降级阶段的持续时间、 基础设施弹性恢复率、运营弹性恢复率以及运营弹性多边形面积等评估指 标，然后根据这些评估指标来对风电场进行弹性评估。
本申请中通过在预定的模拟时间内模拟风速，以此来判断该风速下的 各风电机以及架空线路的失效情况，获得冲阶段内的失效设备总数，然后 至少根据失效设备总数对风电场的弹性进行评估，使得风电场弹性的评估 结果更加准确。
在上述实施例的基础上，本申请又一实施例提供一种评估风电场弹性 的方法，通过基于蒙特卡洛模拟的极端风况下风电场弹性量化评估，能更 加准确的对风电场的弹性进行评估，提高评估准确率。具体的是模拟风电 场在极端天气下的经历阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ这三个阶段，可以如图2所示，包 括：冲击阶段、降级阶段以及恢复阶段。
阶段Ⅰ为冲击阶段，发生在ta到tb期间。在ta时刻时，极端风况事件 发生，风电场设备部件开始失效，在tb时刻，极端风况停止。
阶段Ⅱ为降级阶段，发生在tb到tc期间。这个阶段表示风暴停止到风 电场弹性恢复之前，风电场处于安全检查等一系列恢复准备工作，以确保 各机组和线路的受损情况，并确认可正常运行的设施。降级阶段持续的时 间与天气，风电场检修人员的人数，以及事故的严重程度有关。
阶段Ⅲ为恢复阶段，发生在tc到td期间。恢复阶段表示风电场受损的 设备开始维修，同时风电场内未受损的机组开始正常工作。维修结束的设 备在确认无误后也会快速投入生产。
通过模拟上述三个阶段，然后计算获得与冲击阶段对应的第一评估指 标、与降级阶段对应的第二评估指标以及与恢复阶段对应的第三评估指标； 基于所述第一评估指标、第二评估指标以及所述第三评估指标中的一种或 几种判断所述风电场的弹性是否符合要求，能够使得评估结果根据准确。
具体的评估流程如下：
步骤S201，基于威布尔分布函数的反函数生成述第一风速u1，基于所 述第一风速利用风切变公式计算获得与所述第一风速对应的第二风速u2；
本步骤中第一风速的计算公式为：
u1＝c·(-ln(1-x))(1/k)
其中，c为尺度参数；k为形状参数；x为服从U(0,1)的随机数。这 里可以根据实际需要来对c和k进行设定，例如设定c＝17.85，k＝1.6。
所述风切变公式为：
u2＝u1(Z2/Z1)α
其中，Z1为架空线路处高度；Z2为风电机组轮毂处高度；α为风切变 指数，例如可以取0.143。
本步骤在具体实施过程中，还可以生成风速的持续时间t1，风速持续时 间t1为服从U(Tcmin,Tcmax)，其中，Tcmin与Tcmax分别为最小持续时 间与最大持续时间。可以根据实际需要来设定，例如设定Tcmin＝60min， Tcmax＝120min。
步骤S202，基于各风电机组的偏航情况确定与各风电机组对应目标风 电机组脆弱性函数；基于所述第一风速以及目标风电机组脆弱性函数计算 获得各风电机在所述第一风速下的第一失效概率；
本步骤中偏航情况包括偏航正常和偏航失效，偏航正常情况下的风电 机组脆弱性函数为：
Figure BDA0003143395070000081
其中，fwt_y(u1)为偏航正常风电机的第一失效概率，u1为第一风速。
偏航失效情况下的风电机组脆弱性函数为：
Figure BDA0003143395070000082
其中，fwt_ny(u1)为偏航失效的风电机的第一失效概率，u1为第一风速。
步骤S203，基于所述第二风速以及架空线路脆弱性函数计算获得各架 空线路在所述第二风速下的第二失效概率；
Figure BDA0003143395070000083
其中，fl(u2)为架空线路的第二失效概率，u2为第二风速。
步骤S204，基于各所述风电机的第一失效概率以及各所述架空线路的 第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；
本步骤中，具体可以预先确定各风电机以及各架空线路的失效判断值 R，即每个风电机以及每条架空线路均会对应一个R值，然后根据其对应的 失效判断值R以及计算获得失效概率来确定风电机/架空线路是否失效损 坏，获得判断结果。具体判断标准如下：
Figure BDA0003143395070000084
其中，f(u)表示失效概率，R表示失效判断值，R是服从U(0,1)的 (均匀分布)随机数。
步骤S205，在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，基于风速持续 时间进行冲击阶段的模拟，在时间达到风速持续时间时，获得失效设备总 数，并执行步骤S206，或者在时间超过所述模拟时间的情况下，停止风速 模拟，并执行步骤S206；否则执行步骤S201；
本步骤中当存在风电机和/或架空线路失效，则说明该风速对风电场造 成损害，该风电场进入到冲击阶段，当时间达到风速持续时间t1，即冲击阶 段结束。则获取获得失效设备总数。
步骤S206，至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符 合要求。
本步骤中在获得失效设备总数后就可以计算冲击阶段的基础设施弹性 下降值Λ和基础设施弹性下降率Φ。通过失效设备总数计算获得降级阶段的 持续时间E以及恢复阶段的持续时间。进一步根据恢复阶段的持续时间以 及基础设施弹性下降值计算获得恢复阶段的基础设施弹性恢复率Πi；基于 失效设备总数计算获得当前风电场功率，基于所述当前风电场功率以及所 述恢复时间计算获得恢复阶段的运营弹性恢复率Πo，以及冲击阶段的持续 时间、降级阶段的持续时间以及恢复阶段的恢复时间以及运营弹性量化指 标计算获得运营弹性多边形面积Area。最后利用基础设施弹性下降值Λ、基 础设施弹性下降率Φ、降级阶段的持续时间E、恢复阶段的基础设施弹性恢 复率Πi、恢复阶段的恢复阶段的运营弹性恢复率Πo以及运营弹性多边形面 积Area，利用这6个评估指标来综合确定风电场的运营弹性。
本实施例在阶段Ⅰ中，基础设施弹性下降值Λ和基础设施弹性下降率Φ 的计算公式如下：
Λ＝Ri(ta)-Ri(tb)
Figure BDA0003143395070000091
其中，Ri(ta)表示ta时刻的基础实施弹性量化指标，Ri(tb)表示tb时刻基 础实施弹性量化指标。tb-ta表示冲击阶段的持续时间，等于风速的持续时 间t1。
其中，基础实施弹性量化指标Ri的计算公式为：
Figure BDA0003143395070000101
其中，np为当前完备基础设施数量；nsum为总基础设施数量。即当获得 失效设备总数后就可以确定有效设备数量，即确定当前完备基础设施数量， 然后就可以基于前完备基础设施数量以及设备总数/基础设施数量计算获得 基础实施弹性量化指标Ri，最后利用ta时刻和tb时刻的基础实施弹性量化 指标Ri来计算获得基础设施弹性下降值Λ和基础设施弹性下降率Φ。
在阶段Ⅰ中，即在冲击阶段中，通过关注风电场基础设施弹性下降的 快慢，以及设备损失的程度能有效对风电场的弹性进行评估。Ri下降的速 度越慢，损失程度越小，或者基础设施弹性下降值Λ和基础设施弹性下降率 Φ准小于预定的阈值，则可认为风电场针对极端风况的抵御能力越强，风 电场弹性满足要求。
本实施例在阶段Ⅱ中，降级阶段的持续时间E的可以采用如下计算公 式计算获得：
Ε＝tc-tb＝tgr＝max[kctmcnf/ngc,tpr]
其中，其中，max为最大值函数，kc为检查人员准备因子可以根据实 际需要来设定，如设定为1或为0.6；tmc为设备平均巡检时间；nf为失效设 备数量，ngc为检查人员组数；tpr为备件准备时间。tmc表示设备巡检时间， 具体的例如线路平均的巡检时间可以设定为30min，风电机组的平均巡检时 间设定为1h。
在阶段Ⅱ中，通过关注降级过程的时间长短能有效判断风电场的弹性。 持续的时间越短，则说明准备得越充分，风电场弹性越好。
本实施例在阶段Ⅲ中，恢复阶段是指维修策略按照“母线→线路→机 组”的维修顺序进行，并且从靠近电网侧开始。采取这样的维修策略，无 论是对于放射形连接还是星形连接的风电场来说，都可以尽量保证恢复原 则的实现，即在尽量短的时间内恢复尽可能多的供电能力。恢复阶段的基 础设施弹性恢复率Πi、运营弹性恢复率Πo以及运营弹性多边形面积Area的 计算公式为：
Figure BDA0003143395070000111
Figure BDA0003143395070000112
Figure BDA0003143395070000113
其中，Ri(td)表示td时刻的基础实施弹性量化指标Ri(tc)表示tc时刻的基 础实施弹性量化指标Ri；实际上Ri(td)＝Ri(ta)，Ri(tc)＝Ri(tb)；td-tc表示恢复 时间；Ro(td)表示td时刻的运营弹性量化指标，Ro(tc)表示tc时刻的运营弹性 量化指标。
具体的，恢复时间td-tc，即tre的计算公式为：
tre＝krtmrnf/ngr
其中，kr为维修人员准备因子，具体可以根据实际需要来设定，例如 设定为1；tmr为设备平均维修时间；nf为失效设备数量；ngr为维修人员组 数；tmr表示设备维修时间，具体的线路的平均维修时间为3h，风电机组的 平均维修时间为20h，nf根据蒙特卡洛模拟中设备的具体失效数目确定。
具体的，运营弹性量化指标Ro的计算公式为：
Figure BDA0003143395070000114
其中，Pp为前风电场功率，Ppre为风电场预期功率。在计算当前风电场 功率时，具体需要先确定效机组数NW，即根据失效设备总数以及风电机组 的连接形式计算获得当前有效机组数NW，具体连接形式可以如图3和图4 所示，有效机组数NW指实际能够向外发出功率的风电机组台数。因为在发 生极端风况事件的恢复阶段，同一配置的风电场会因为布线方式/连接形式 的不同而存在不同的运营弹性，有效机组数NW的计算公式具体如下：
放射形连接有效机组数NWS：
Figure BDA0003143395070000121
星形连接有效机组数NWP：
Figure BDA0003143395070000122
其中，WTi,j为第i组第j台风机状态；Li,j为第i组第j根线路状态；Bi为第i组母线状态；I为风电机组组数；J为每组风电机组台数。这里设定 I＝3，J＝10，WTi,j、Li,j、Bi根据蒙特卡洛模拟中风电场的具体各设备的状态/ 失效情况确定。
在获得效机组数NW之后，就可以根据效机组数NW来计算获得风电场 的当前功率，具体当前功率计算Pp公式如下：
Pp＝cfPWNW
其中，Pp表示当前功率；cf为一年中风电场功率的平均容量因子，具体 可以根据实际需要进行设定，例如设定为1；PW为单台风电机组额定功率； NW为风电场有效机组数。
在阶段Ⅲ中，通过关注风电场的基础设施恢复率以及运营弹性恢复率， 来确定供电能力恢复速度的快慢，如图5所示，即弹性多边形tc-td斜边的 斜率。斜率越大，即基础设施恢复率以及运营弹性恢复率越大，则代表风 电场恢复得越快，风电场恢复能力越好、弹性越好。
以下结合图6，对评估风电场的整体流程进行说明，首先第一步初始化 参数，然后进行极端风况模拟，即生成第一风速和第二风速，并生成风速 持续时t1；然后对各部件进行失效判定，在判断部件失效的情况下则确定风 电场损坏；在判断风电场未损坏时，则判断模拟时间t’是否达到预定的时 间T，在模拟时间t’达到预定的模拟时间T时，进入到第三步，根据弹性 框架计算弹性指标。在判断风电场损坏时，则进一步判断当前风速的持续 时间t是否达到风速持续时间t1；若达到持续时间t1，则继续以第一风速和 第二风速进行冲击阶段的模拟；若达到持续时间t1或者模拟时间t’超过预 定的模拟时间T，则进入到降级阶段与恢复阶段的模拟，计算基础设施弹性 下降值Λ、基础设施弹性下降率Φ、降级阶段的持续时间E、恢复阶段的基 础设施弹性恢复率Πi、恢复阶段的恢复阶段的运营弹性恢复率Πo以及运营 弹性多边形面积Area这6个评估指标，利用这6个评估指标来综合确定风 电场的运营弹性是否满足要求。
本申请又一实施例提供一种评估风电场弹性的装置，包括：
模拟模块，用于在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风 电机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；
第一确定模块，用于基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的各 第一失效概率；
第二确定模块，用于基于所述第二风速确定各架空线路的各第二失效 概率；
第三确定模块，用于基于各所述风电机的各第一失效概率以及各所述 架空线路的各第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失 效情况；
获得模块，用于在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速 模拟，获得失效设备总数；
评估模块，用于至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是 否符合要求。
具体的，所述模拟模块具体用于：基于威布尔分布函数的反函数生成 述第一风速；基于所述第一风速利用风切变公式计算获得与所述第一风速 对应的第二风速。
具体的，第一确定模块具体用于：基于各风电机组的偏航情况确定与 各风电机组对应目标风电机组脆弱性函数；基于所述第一风速以及目标风 电机组脆弱性函数计算获得各风电机在所述第一风速下的第一失效概率。
具体的，第一确定模块具体用于：基于所述第二风速以及架空线路脆 弱性函数计算获得各架空线路在所述第二风速下的第二失效概率。
评估模块具体用于：至少基于所述失效设备总数计算获得与冲击阶段 对应的第一评估指标、与降级阶段对应的第二评估指标以及与恢复阶段对 应的第三评估指标；基于所述第一评估指标、第二评估指标以及所述第三 评估指标中的一种或几种判断所述风电场的弹性是否符合要求。
进一步的，所述与冲击阶段对应的第一指标包括：基础设施弹性下降 值和/或基础设施弹性下降率；所述评估模块用于：基于所述失效设备总数 确定有效设备数，基于所述有效设备数以及设备总数计算获得基础设施弹 性下降值。生成第一风速的持续时间作为冲击阶段的持续时间，基于所述 基础设施弹性下降值以及所述冲击阶段的持续时间计算获得基础设施弹性 下降率。
所述与降级阶段对应的第二评估指标包括降级阶段的持续时间；所述 评估模块还用于：至少基于所述失效设备总数利用预定的持续时间计算方 式，计算获得降级阶段的持续时间。
所述与恢复阶段对应的第三评估指标包括如下一种或几种：基础设施 弹性恢复率、运营弹性恢复率以及运营弹性多边形面积；所述评估模块还 用于：至少基于所述失效设备总数利用预定的恢复时间计算公式，计算获 得恢复阶段的恢复时间，基于所述恢复时间以及基础设施弹性下降值计算 获得基础设施弹性恢复率。至少基于所述失效设备总数计算获得当前风电 场功率，至少基于所述当前风电场功率以及所述恢复时间计算获得运营弹 性恢复率。至少基于所述冲击阶段的持续时间、降级阶段的持续时间以及 恢复阶段的恢复时间以及运营弹性量化指标计算获得运营弹性多边形面 积。
本申请中本申请中通过在预定的模拟时间内模拟风速，以此来判断该 风速下的各风电机以及架空线路的失效情况，获得冲阶段内的失效设备总 数，然后至少根据失效设备总数来计算各个阶段的评估指标，根据各评估 指标来对风电场的弹性进行评估，使得风电场弹性的评估结果更加准确。
本申请又一实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程 序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法步骤：
步骤一、在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机组 轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；
步骤二、基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效概率；
步骤三、基于所述第二风速确定各架空线路的第二失效概率；
步骤四、基于各所述风电机的第一失效概率以及各所述架空线路的第 二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；
步骤五、在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速模拟， 获得失效设备总数；
步骤六、至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符合 要求。
上述方法步骤的具体实施过程可参见上述任意风电场评估方法的实施 例，本实施例在此不再重复赘述。
本申请中本申请中通过在预定的模拟时间内模拟风速，以此来判断该 风速下的各风电机以及架空线路的失效情况，获得冲阶段内的失效设备总 数，然后至少根据失效设备总数对风电场的弹性进行评估，使得风电场弹 性的评估结果更加准确。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请 的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保 护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应 视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种评估风电场弹性的方法，其特征在于，包括：
在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；
基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效概率；
基于所述第二风速确定各架空线路的第二失效概率；
基于各所述风电机的第一失效概率以及各所述架空线路的第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；
在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速模拟，获得失效设备总数；
至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符合要求。
2.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速，具体包括：
基于威布尔分布函数的反函数生成述第一风速；
基于所述第一风速利用风切变公式计算获得与所述第一风速对应的第二风速。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的第一失效概率，具体包括：
基于各风电机组的偏航情况确定与各风电机组对应目标风电机组脆弱性函数；
基于所述第一风速以及目标风电机组脆弱性函数计算获得各风电机在所述第一风速下的第一失效概率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二风速计算获得各架空线路的第二失效概率，具体包括：
基于所述第二风速以及架空线路脆弱性函数计算获得各架空线路在所述第二风速下的第二失效概率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符合要求，具体包括：
至少基于所述失效设备总数计算获得与冲击阶段对应的第一评估指标、与降级阶段对应的第二评估指标以及与恢复阶段对应的第三评估指标；
基于所述第一评估指标、第二评估指标以及所述第三评估指标中的一种或几种判断所述风电场的弹性是否符合要求。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述与冲击阶段对应的第一指标包括：基础设施弹性下降值和/或基础设施弹性下降率；
所述至少基于所述失效设备总数计算获得与冲击阶段对应的第一评估指标，具体包括：
基于所述失效设备总数确定有效设备数，基于所述有效设备数以及设备总数计算获得基础设施弹性下降值；
生成第一风速的持续时间作为冲击阶段的持续时间，基于所述基础设施弹性下降值以及所述冲击阶段的持续时间计算获得基础设施弹性下降率。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述与降级阶段对应的第二评估指标包括降级阶段的持续时间；
至少基于所述失效设备总数计算获得与降级阶段对应的第二评估指标，具体包括：
至少基于所述失效设备总数利用预定的持续时间计算方式，计算获得降级阶段的持续时间。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述与恢复阶段对应的第三评估指标包括如下一种或几种：基础设施弹性恢复率、运营弹性恢复率以及运营弹性多边形面积；
至少基于所述失效设备总数计算获得与恢复阶段对应的第三评估指标，具体包括：
至少基于所述失效设备总数利用预定的恢复时间计算公式，计算获得恢复阶段的恢复时间，基于所述恢复时间以及基础设施弹性下降值计算获得基础设施弹性恢复率；
至少基于所述失效设备总数计算获得当前风电场功率，至少基于所述当前风电场功率以及所述恢复时间计算获得运营弹性恢复率；
至少基于所述冲击阶段的持续时间、降级阶段的持续时间以及恢复阶段的恢复时间以及运营弹性量化指标计算获得运营弹性多边形面积。
9.一种评估风电场弹性的装置，其特征在于，包括：
模拟模块，用于在预定的模拟时间内，以循环模拟的方式模拟获得风电机组轮毂高度处的第一风速以及架空线路高度处的第二风速；
第一确定模块，用于基于所述第一风速确定风电机组中各风电机的各第一失效概率；
第二确定模块，用于基于所述第二风速确定各架空线路的各第二失效概率；
第三确定模块，用于基于各所述风电机的各第一失效概率以及各所述架空线路的各第二失效概率，确定各所述风电机以及各所述架空线路的失效情况；
获得模块，用于在存在风电机和/或架空线路失效的情况下，停止风速模拟，获得失效设备总数；
评估模块，用于至少基于所述失效设备总数判断所述风电场的弹性是否符合要求。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述1-8任一项所述评估风电场弹性的方法的步骤。
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