CN114725987A - 一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，包括：S100，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；S200，测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；S300，测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；S400，将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

Description

一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法

技术领域

本发明涉及新能源系统评估技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法。

背景技术

目前，供电系统的评估通常从电源侧、负载侧及控制部分的单一参数性能进行独立评估，尚少有技术方案能够进行联合评估；如何将测试统计数据综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击等仍需改进；因此，有必要提出一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明；本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，包括：

S100，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；

S200，测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；

S300，测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；

S400，将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

优选的，所述S100包括：

S101，建立过充、过放、过载、过温、过压及短路互补供电可靠性评估标准参数；

S102，设置供电系统的负载支路的独立短路保护和独立过载保护参数，设置支路主线路接口标准；

S103，根据可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型。

优选的，所述S200包括：

S201，测试统计在纯光电供电条件下系统的光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；

S202，测试统计在纯市电供电条件下系统的市电单一电源故障频率和市电单一电源故障时间；

S203，测试统计在纯电池供电条件下系统的电池单一电源故障频率和电池单一电源故障时间。

优选的，所述S300包括：

S301，测试统计在光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；

S302，测试统计在电池和市电频切条件下系统的源市电频切故障频率和源市电频切故障时间；

S303，测试统计在光电和电池频切条件下系统的源光电频切故障频率和源光电频切故障时间。

优选的，所述S400包括：

S401，将测试统计的单一电源故障频率、单一电源故障时间、频切故障频率和频切故障时间数据输入互补可靠性综合评估模型；

S402，通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数对测试统计数据进行单项评估及联合评估；

S403，根据单项评估及联合评估，进行互补供电特性综合评估，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

优选的，所述S103包括：

S1031，接收可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准；

S1032，根据可靠性评估标准参数以及支路主线路接口标准地址设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件；

S1033，将负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件作为模型参数依据，建立光电和市电互补供电系统的可靠性评估模型。

优选的，所述S201包括：

S2011，通过电源光电供电耐压检测、耐受性检测进行在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；

S2012，通过电源光电供电故障大数据统计进行统计分析在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间。

优选的，所述S301包括：

S3011，在光电和市电频切条件下，通过对系统切换过程中瞬时冲击、频闪、损耗以及破坏情况进行检测；

S3012，根据光电和市电频切条件下检测结果，并结合历史数据，设置模拟频切环境，统计光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；设置模拟频切环境包括：通过模拟频切模块，在光伏发电不足、蓄电池组模块残余电量也不足时，切换为市电为负载侧供电，包括通过DC-DC连接PWB连接负载侧用电设备检连接控制器，控制模块还连接输出开关；光伏发电并可并网送入市电、或给蓄电池组模块充电、或给用电设施供电，包括光伏板组件、光电能量切换模块、DC-DC以及PWB和控制模块，光伏板组件连接光电能量切换模块和控制模块，光电能量切换模块分别连接蓄电池组模块、DC-DC以及PWB和控制模块并连接市电接入模块；模拟频切模块包括：模拟调压单元、模拟电压频切单元和模拟电压频切电阻单元，模拟调压单元原边绕组的电源端从交流接触网接入电源，模拟调压单元的次边连接模拟负载的模拟变流单元，为模拟负载的电源端提供电源，模拟调压单元原边绕组的OV端与模拟电压频切单元相连，模拟电压频切单元与模拟电压频切电阻单元相连，模拟电压频切电阻单元包括电阻单元，通过模拟电压频切单元将模拟电压频切电阻单元短路或接入回路实现模拟网压的正突变或负突变；所述的模拟电压频切模块包括市电交流开关、市电接触器、电流检测单元，以及一个以上与电源端中模拟负载数量相同的光电直流开关，所述的模拟电压频切电阻单元包括一个以上与光电直流开关数量相同的电阻单元，所述的电阻单元包括不少于两个的电阻；模拟调压单元的原边绕组0V端与模拟电压频切单元的光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端相连，光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的另一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端还与电流检测单元的进线端相连；电流检测单元的出线端与地相连；模拟电压频切单元中光电直流开关的出线端连接在模拟电压频切电阻单元中相应电阻单元的两个彼此相邻的电阻之间。

优选的，所述S402包括：

S4021，通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路进行单项评估；

S4022，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估根据联合概率进行联合评估。

优选的，所述S403包括：

S4031，根据系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估及联合评估分析数据输入互补可靠性综合评估模型；

S4032，调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估，获得影响度交互评估结果；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估包括：通过控制模块对各供电模块进行监测和管控，记录蓄电池组模块的电量信息，记录光伏电量信息；控制模块在检测到光伏发电模块发电充足时，控制其为用电设施供电，并让其为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电将电能并网送入市电接入模块；在检测到光伏发电模块发电发电不充足时，控制蓄电池组为用电设施供电，并让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块和蓄电池组均不充足时，控制市电接入模块为用电设施供电，让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块发电的均不充足，且市电接入模块断电时，先检测蓄电池组模块的电量是否充足，若充足，控制蓄电池组模块为用电设施供电，直到蓄电池组模块电量残余不足；互补可靠性综合评估模型包括：模拟负载、影响度交互评估模块、信号转换接口以及控制模块；所述模拟负载与影响度交互评估模块通过所述信号转换接口连接；所述影响度交互评估模块通过控制通信与所述控制模块连接；所述影响度交互评估模块，用于加载预先设置的模拟负载电气模型；所述模拟负载电气模型是根据不同型号供电电路拓扑图预先设置的；所述控制模块，用于通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型参数；所述影响度交互评估模块，还用于实时仿真模拟负载的载荷情况以及负载连网网压情况，并向控制模块输出评估前的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述模拟负载，用于通过信号转换接口向所述影响度交互评估模块发送模拟驱动信号，以驱动影响度交互评估模块中模拟负载模型运行至评估要求状态；所述控制模块，还用于根据所述模拟驱动信号，通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型、参数以及网压情况，从而进行网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估；所述影响度交互评估模块，还用于向控制模块输出评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述控制模块，还用于控制影响度交互评估模块输出的评估前模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，以及评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，并确定网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估是否成功；

S4033，根据影响度交互评估结果，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，建立了光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性；通过建立可靠性计算模型，根据测试统计在纯光电在电池供电的条件下的故障出现频率和故障时间；低压电器或灯具在光电和市电频繁切换的条件下出现的故障频率和故障时间，综合评估照明系统中光源、电子器件和结构的可靠性；评估光伏发电系统的核心和平衡系统的主要部分，同样给主线路提供过充、过放、过载、过温、过压、过流保护的核心；本发明一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法评估测试准确度高，测试快速效率高；可以广泛应用于低压供电系统的可靠性综合评估；可靠性评估方法评估准确度高、评估过程效率更高，参数及交互评估的影响评估更可靠完善。

本发明所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法步骤图。

图2为本发明所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法架构图。

图3为本发明所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法逻辑电路图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施；如图1-3所示，本发明提供了一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，包括：

S100，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；

S200，测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；

S300，测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；

S400，将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

上述技术方案的工作原理为：一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性；通过建立可靠性计算模型，根据测试统计在纯光电在电池供电的条件下的故障出现频率和故障时间；低压电器或灯具在光电和市电频繁切换的条件下出现的故障频率和故障时间，综合评估照明系统中光源、电子器件和结构的可靠性；评估光伏发电系统的核心和平衡系统的主要部分，同样给主线路提供过充、过放、过载、过温、过压、过流保护的核心。

上述技术方案的有益效果为：本发明一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，建立了光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性；通过建立可靠性计算模型，根据测试统计在纯光电在电池供电的条件下的故障出现频率和故障时间；低压电器或灯具在光电和市电频繁切换的条件下出现的故障频率和故障时间，综合评估照明系统中光源、电子器件和结构的可靠性；评估光伏发电系统的核心和平衡系统的主要部分，同样给主线路提供过充、过放、过载、过温、过压、过流保护的核心；本发明一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法评估测试准确度高，测试快速效率高；可以广泛应用于低压供电系统的可靠性综合评估；可靠性评估方法评估准确度高、评估过程效率更高，参数及交互评估的影响评估更可靠完善。

在一个实施例中，所述S100包括：

S101，建立过充、过放、过载、过温、过压及短路互补供电可靠性评估标准参数；

S102，设置供电系统的负载支路的独立短路保护和独立过载保护参数，设置支路主线路接口标准；

S103，根据可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型。

上述技术方案的工作原理为：建立过充、过放、过载、过温、过压及短路互补供电可靠性评估标准参数；设置供电系统的负载支路的独立短路保护和独立过载保护参数，设置支路主线路接口标准；根据可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型。

上述技术方案的有益效果为：建立过充、过放、过载、过温、过压及短路互补供电可靠性评估标准参数；设置供电系统的负载支路的独立短路保护和独立过载保护参数，设置支路主线路接口标准；根据可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；评估光伏发电系统的核心和平衡系统的主要部分，同样给主线路提供过充、过放、过载、过温、过压、过流保护的核心。

在一个实施例中，所述S200包括：

S201，测试统计在纯光电供电条件下系统的光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；

S202，测试统计在纯市电供电条件下系统的市电单一电源故障频率和市电单一电源故障时间；

S203，测试统计在纯电池供电条件下系统的电池单一电源故障频率和电池单一电源故障时间。

上述技术方案的工作原理为：测试统计在纯光电供电条件下系统的光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；测试统计在纯市电供电条件下系统的市电单一电源故障频率和市电单一电源故障时间；测试统计在纯电池供电条件下系统的电池单一电源故障频率和电池单一电源故障时间。

上述技术方案的有益效果为：测试统计在纯光电供电条件下系统的光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；测试统计在纯市电供电条件下系统的市电单一电源故障频率和市电单一电源故障时间；测试统计在纯电池供电条件下系统的电池单一电源故障频率和电池单一电源故障时间。

在一个实施例中，所述S300包括：

S301，测试统计在光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；

S302，测试统计在电池和市电频切条件下系统的源市电频切故障频率和源市电频切故障时间；

S303，测试统计在光电和电池频切条件下系统的源光电频切故障频率和源光电频切故障时间。

上述技术方案的工作原理为：测试统计在光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；测试统计在电池和市电频切条件下系统的源市电频切故障频率和源市电频切故障时间；测试统计在光电和电池频切条件下系统的源光电频切故障频率和源光电频切故障时间。

上述技术方案的有益效果为：测试统计在光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；测试统计在电池和市电频切条件下系统的源市电频切故障频率和源市电频切故障时间；测试统计在光电和电池频切条件下系统的源光电频切故障频率和源光电频切故障时间。

在一个实施例中，所述S400包括：

S401，将测试统计的单一电源故障频率、单一电源故障时间、频切故障频率和频切故障时间数据输入互补可靠性综合评估模型；

S402，通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数对测试统计数据进行单项评估及联合评估；

S403，根据单项评估及联合评估，进行互补供电特性综合评估，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

上述技术方案的工作原理为：将测试统计的单一电源故障频率、单一电源故障时间、频切故障频率和频切故障时间数据输入互补可靠性综合评估模型；通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数对测试统计数据进行单项评估及联合评估；根据单项评估及联合评估，进行互补供电特性综合评估，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

上述技术方案的有益效果为：将测试统计的单一电源故障频率、单一电源故障时间、频切故障频率和频切故障时间数据输入互补可靠性综合评估模型；通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数对测试统计数据进行单项评估及联合评估；根据单项评估及联合评估，进行互补供电特性综合评估，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性；测试准确度高，测试时间短；可以广泛应用于低压供电系统。

在一个实施例中，所述S103包括：

S1031，接收可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准；

S1032，根据可靠性评估标准参数以及支路主线路接口标准地址设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件；

S1033，将负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件作为模型参数依据，建立光电和市电互补供电系统的可靠性评估模型。

上述技术方案的工作原理为：接收可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准；根据可靠性评估标准参数以及支路主线路接口标准地址设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件；将负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件作为模型参数依据，建立光电和市电互补供电系统的可靠性评估模型。

上述技术方案的有益效果为：接收可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准；根据可靠性评估标准参数以及支路主线路接口标准地址设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件；将负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件作为模型参数依据，建立光电和市电互补供电系统的可靠性评估模型；互补供电系统的可靠性评估模型可以建立可靠性评估的基础。

在一个实施例中，所述S201包括：

S2011，通过电源光电供电耐压检测、耐受性检测进行在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；

S2012，通过电源光电供电故障大数据统计进行统计分析在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间。

上述技术方案的工作原理为：通过电源光电供电耐压检测、耐受性检测进行在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；通过电源光电供电故障大数据统计进行统计分析在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间。

上述技术方案的有益效果为：通过电源光电供电耐压检测、耐受性检测进行在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；通过电源光电供电故障大数据统计进行统计分析在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间。

在一个实施例中，所述S301包括：

S3011，在光电和市电频切条件下，通过对系统切换过程中瞬时冲击、频闪、损耗以及破坏情况进行检测；

S3012，根据光电和市电频切条件下检测结果，并结合历史数据，设置模拟频切环境，统计光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；设置模拟频切环境包括：通过模拟频切模块，在光伏发电不足、蓄电池组模块残余电量也不足时，切换为市电为负载侧供电，包括通过DC-DC连接PWB连接负载侧用电设备检连接控制器，控制模块还连接输出开关；光伏发电并可并网送入市电、或给蓄电池组模块充电、或给用电设施供电，包括光伏板组件、光电能量切换模块、DC-DC以及PWB和控制模块，光伏板组件连接光电能量切换模块和控制模块，光电能量切换模块分别连接蓄电池组模块、DC-DC以及PWB和控制模块并连接市电接入模块；模拟频切模块包括：模拟调压单元、模拟电压频切单元和模拟电压频切电阻单元，模拟调压单元原边绕组的电源端从交流接触网接入电源，模拟调压单元的次边连接模拟负载的模拟变流单元，为模拟负载的电源端提供电源，模拟调压单元原边绕组的OV端与模拟电压频切单元相连，模拟电压频切单元与模拟电压频切电阻单元相连，模拟电压频切电阻单元包括电阻单元，通过模拟电压频切单元将模拟电压频切电阻单元短路或接入回路实现模拟网压的正突变或负突变；所述的模拟电压频切模块包括市电交流开关、市电接触器、电流检测单元，以及一个以上与电源端中模拟负载数量相同的光电直流开关，所述的模拟电压频切电阻单元包括一个以上与光电直流开关数量相同的电阻单元，所述的电阻单元包括不少于两个的电阻；模拟调压单元的原边绕组0V端与模拟电压频切单元的光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端相连，光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的另一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端还与电流检测单元的进线端相连；电流检测单元的出线端与地相连；模拟电压频切单元中光电直流开关的出线端连接在模拟电压频切电阻单元中相应电阻单元的两个彼此相邻的电阻之间。

上述技术方案的工作原理为：在光电和市电频切条件下，通过对系统切换过程中瞬时冲击、频闪、损耗以及破坏情况进行检测；根据光电和市电频切条件下检测结果，并结合历史数据，设置模拟频切环境，统计光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；设置模拟频切环境包括：通过模拟频切模块，在光伏发电不足、蓄电池组模块残余电量也不足时，切换为市电为负载侧供电，包括通过DC-DC连接PWB连接负载侧用电设备检连接控制器，控制模块还连接输出开关；光伏发电并可并网送入市电、或给蓄电池组模块充电、或给用电设施供电，包括光伏板组件、光电能量切换模块、DC-DC以及PWB和控制模块，光伏板组件连接光电能量切换模块和控制模块，光电能量切换模块分别连接蓄电池组模块、DC-DC以及PWB和控制模块并连接市电接入模块；模拟频切模块包括：模拟调压单元、模拟电压频切单元和模拟电压频切电阻单元，模拟调压单元原边绕组的电源端从交流接触网接入电源，模拟调压单元的次边连接模拟负载的模拟变流单元，为模拟负载的电源端提供电源，模拟调压单元原边绕组的OV端与模拟电压频切单元相连，模拟电压频切单元与模拟电压频切电阻单元相连，模拟电压频切电阻单元包括电阻单元，通过模拟电压频切单元将模拟电压频切电阻单元短路或接入回路实现模拟网压的正突变或负突变；所述的模拟电压频切模块包括市电交流开关、市电接触器、电流检测单元，以及一个以上与电源端中模拟负载数量相同的光电直流开关，所述的模拟电压频切电阻单元包括一个以上与光电直流开关数量相同的电阻单元，所述的电阻单元包括不少于两个的电阻；模拟调压单元的原边绕组0V端与模拟电压频切单元的光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端相连，光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的另一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端还与电流检测单元的进线端相连；电流检测单元的出线端与地相连；模拟电压频切单元中光电直流开关的出线端连接在模拟电压频切电阻单元中相应电阻单元的两个彼此相邻的电阻之间。

上述技术方案的有益效果为：在光电和市电频切条件下，通过对系统切换过程中瞬时冲击、频闪、损耗以及破坏情况进行检测；根据光电和市电频切条件下检测结果，并结合历史数据，设置模拟频切环境，统计光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；设置模拟频切环境包括：通过模拟频切模块，在光伏发电不足、蓄电池组模块残余电量也不足时，切换为市电为负载侧供电，包括通过DC-DC连接PWB连接负载侧用电设备检连接控制器，控制模块还连接输出开关；光伏发电并可并网送入市电、或给蓄电池组模块充电、或给用电设施供电，包括光伏板组件、光电能量切换模块、DC-DC以及PWB和控制模块，光伏板组件连接光电能量切换模块和控制模块，光电能量切换模块分别连接蓄电池组模块、DC-DC以及PWB和控制模块并连接市电接入模块；模拟频切模块包括：模拟调压单元、模拟电压频切单元和模拟电压频切电阻单元，模拟调压单元原边绕组的电源端从交流接触网接入电源，模拟调压单元的次边连接模拟负载的模拟变流单元，为模拟负载的电源端提供电源，模拟调压单元原边绕组的OV端与模拟电压频切单元相连，模拟电压频切单元与模拟电压频切电阻单元相连，模拟电压频切电阻单元包括电阻单元，通过模拟电压频切单元将模拟电压频切电阻单元短路或接入回路实现模拟网压的正突变或负突变；所述的模拟电压频切模块包括市电交流开关、市电接触器、电流检测单元，以及一个以上与电源端中模拟负载数量相同的光电直流开关，所述的模拟电压频切电阻单元包括一个以上与光电直流开关数量相同的电阻单元，所述的电阻单元包括不少于两个的电阻；模拟调压单元的原边绕组0V端与模拟电压频切单元的光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端相连，光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的另一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端还与电流检测单元的进线端相连；电流检测单元的出线端与地相连；模拟电压频切单元中光电直流开关的出线端连接在模拟电压频切电阻单元中相应电阻单元的两个彼此相邻的电阻之间；能够更准确的评估系统切换过程中瞬时冲击、频闪、损耗以及破坏情况，并进一步根据光电和市电频切条件下检测结果结合历史数据使模拟频切环境更接近真实状态，统计光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间更准确、参数数据更全面。

在一个实施例中，所述S402包括：

S4021，通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路进行单项评估；

S4022，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估根据联合概率进行联合评估；计算互补评估参数的互补评估联合概率，计算公式如下：

其中，Plah为互补评估参数的互补评估联合概率，C为互补评估单项评估参数相关系数，e为自然常数，U为光电供电单项评估参数独立概率，V为市电供电单项评估参数独立概率，u为光电供电评估分布密度均匀核密度估计，v为市电供电评估分布密度均匀核密度估计。

上述技术方案的工作原理为：通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路进行单项评估；对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估根据联合概率进行联合评估；计算互补评估参数的互补评估联合概率，计算公式如下：

其中，Plah为互补评估参数的互补评估联合概率，C为互补评估单项评估参数相关系数，e为自然常数，U为光电供电单项评估参数独立概率，V为市电供电单项评估参数独立概率，u为光电供电评估分布密度均匀核密度估计，v为市电供电评估分布密度均匀核密度估计。

上述技术方案的有益效果为：通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路进行单项评估；对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估根据联合概率进行联合评估；计算互补评估参数的互补评估联合概率，其中，Plah为互补评估参数的互补评估联合概率，C为互补评估单项评估参数相关系数，e为自然常数，U为光电供电单项评估参数独立概率，V为市电供电单项评估参数独立概率，u为光电供电评估分布密度均匀核密度估计，v为市电供电评估分布密度均匀核密度估计；通过计算互补评估参数的互补评估联合概率，可以使联合评估可靠性更高。

在一个实施例中，所述S403包括：

S4031，根据系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估及联合评估分析数据输入互补可靠性综合评估模型；

S4032，调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估，获得影响度交互评估结果；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估包括：通过控制模块对各供电模块进行监测和管控，记录蓄电池组模块的电量信息，记录光伏电量信息；控制模块在检测到光伏发电模块发电充足时，控制其为用电设施供电，并让其为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电将电能并网送入市电接入模块；在检测到光伏发电模块发电发电不充足时，控制蓄电池组为用电设施供电，并让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块和蓄电池组均不充足时，控制市电接入模块为用电设施供电，让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块发电的均不充足，且市电接入模块断电时，先检测蓄电池组模块的电量是否充足，若充足，控制蓄电池组模块为用电设施供电，直到蓄电池组模块电量残余不足；互补可靠性综合评估模型包括：模拟负载、影响度交互评估模块、信号转换接口以及控制模块；所述模拟负载与影响度交互评估模块通过所述信号转换接口连接；所述影响度交互评估模块通过控制通信与所述控制模块连接；所述影响度交互评估模块，用于加载预先设置的模拟负载电气模型；所述模拟负载电气模型是根据不同型号供电电路拓扑图预先设置的；所述控制模块，用于通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型参数；所述影响度交互评估模块，还用于实时仿真模拟负载的载荷情况以及负载连网网压情况，并向控制模块输出评估前的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述模拟负载，用于通过信号转换接口向所述影响度交互评估模块发送模拟驱动信号，以驱动影响度交互评估模块中模拟负载模型运行至评估要求状态；所述控制模块，还用于根据所述模拟驱动信号，通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型、参数以及网压情况，从而进行网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估；所述影响度交互评估模块，还用于向控制模块输出评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述控制模块，还用于控制影响度交互评估模块输出的评估前模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，以及评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，并确定网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估是否成功；

S4033，根据影响度交互评估结果，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

上述技术方案的工作原理为：根据系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估及联合评估分析数据输入互补可靠性综合评估模型；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估，获得影响度交互评估结果；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估包括：通过控制模块对各供电模块进行监测和管控，记录蓄电池组模块的电量信息，记录光伏电量信息；控制模块在检测到光伏发电模块发电充足时，控制其为用电设施供电，并让其为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电将电能并网送入市电接入模块；在检测到光伏发电模块发电发电不充足时，控制蓄电池组为用电设施供电，并让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块和蓄电池组均不充足时，控制市电接入模块为用电设施供电，让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块发电的均不充足，且市电接入模块断电时，先检测蓄电池组模块的电量是否充足，若充足，控制蓄电池组模块为用电设施供电，直到蓄电池组模块电量残余不足；互补可靠性综合评估模型包括：模拟负载、影响度交互评估模块、信号转换接口以及控制模块；所述模拟负载与影响度交互评估模块通过所述信号转换接口连接；所述影响度交互评估模块通过控制通信与所述控制模块连接；所述影响度交互评估模块，用于加载预先设置的模拟负载电气模型；所述模拟负载电气模型是根据不同型号供电电路拓扑图预先设置的；所述控制模块，用于通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型参数；所述影响度交互评估模块，还用于实时仿真模拟负载的载荷情况以及负载连网网压情况，并向控制模块输出评估前的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述模拟负载，用于通过信号转换接口向所述影响度交互评估模块发送模拟驱动信号，以驱动影响度交互评估模块中模拟负载模型运行至评估要求状态；所述控制模块，还用于根据所述模拟驱动信号，通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型、参数以及网压情况，从而进行网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估；所述影响度交互评估模块，还用于向控制模块输出评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述控制模块，还用于控制影响度交互评估模块输出的评估前模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，以及评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，并确定网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估是否成功；

S4033，根据影响度交互评估结果，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

上述技术方案的有益效果为：根据系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估及联合评估分析数据输入互补可靠性综合评估模型；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估，获得影响度交互评估结果；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估包括：通过控制模块对各供电模块进行监测和管控，记录蓄电池组模块的电量信息，记录光伏电量信息；控制模块在检测到光伏发电模块发电充足时，控制其为用电设施供电，并让其为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电将电能并网送入市电接入模块；在检测到光伏发电模块发电发电不充足时，控制蓄电池组为用电设施供电，并让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块和蓄电池组均不充足时，控制市电接入模块为用电设施供电，让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块发电的均不充足，且市电接入模块断电时，先检测蓄电池组模块的电量是否充足，若充足，控制蓄电池组模块为用电设施供电，直到蓄电池组模块电量残余不足；互补可靠性综合评估模型包括：模拟负载、影响度交互评估模块、信号转换接口以及控制模块；所述模拟负载与影响度交互评估模块通过所述信号转换接口连接；所述影响度交互评估模块通过控制通信与所述控制模块连接；所述影响度交互评估模块，用于加载预先设置的模拟负载电气模型；所述模拟负载电气模型是根据不同型号供电电路拓扑图预先设置的；所述控制模块，用于通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型参数；所述影响度交互评估模块，还用于实时仿真模拟负载的载荷情况以及负载连网网压情况，并向控制模块输出评估前的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述模拟负载，用于通过信号转换接口向所述影响度交互评估模块发送模拟驱动信号，以驱动影响度交互评估模块中模拟负载模型运行至评估要求状态；所述控制模块，还用于根据所述模拟驱动信号，通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型、参数以及网压情况，从而进行网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估；所述影响度交互评估模块，还用于向控制模块输出评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述控制模块，还用于控制影响度交互评估模块输出的评估前模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，以及评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，并确定网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估是否成功；根据影响度交互评估结果，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性；可靠性评估方法评估准确度高、评估过程效率更高，参数及交互评估的影响评估更可靠完善。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括：

S100，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型；

S200，测试统计在纯光电供电、纯市电供电以及纯电池条件下系统的单一电源故障频率和单一电源故障时间；

S300，测试统计在光电和市电以及电池供电之间相互频切条件下系统的频切故障频率和频切故障时间；

S400，将测试统计数据输入互补可靠性评估模型，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S100包括：

S101，建立过充、过放、过载、过温、过压及短路互补供电可靠性评估标准参数；

S102，设置供电系统的负载支路的独立短路保护和独立过载保护参数，设置支路主线路接口标准；

S103，根据可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件，建立光电和市电互补供电系统的互补可靠性综合评估模型。

3.根据权利要求1所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S200包括：

S201，测试统计在纯光电供电条件下系统的光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；

S202，测试统计在纯市电供电条件下系统的市电单一电源故障频率和市电单一电源故障时间；

S203，测试统计在纯电池供电条件下系统的电池单一电源故障频率和电池单一电源故障时间。

4.根据权利要求1所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S300包括：

S301，测试统计在光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；

S302，测试统计在电池和市电频切条件下系统的源市电频切故障频率和源市电频切故障时间；

S303，测试统计在光电和电池频切条件下系统的源光电频切故障频率和源光电频切故障时间。

5.根据权利要求1所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S400包括：

S401，将测试统计的单一电源故障频率、单一电源故障时间、频切故障频率和频切故障时间数据输入互补可靠性综合评估模型；

S402，通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数对测试统计数据进行单项评估及联合评估；

S403，根据单项评估及联合评估，进行互补供电特性综合评估，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

6.根据权利要求2所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S103包括：

S1031，接收可靠性评估标准参数及支路主线路接口标准；

S1032，根据可靠性评估标准参数以及支路主线路接口标准地址设置负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件；

S1033，将负载支路超功率切断及主线路安全正常工作条件作为模型参数依据，建立光电和市电互补供电系统的可靠性评估模型。

7.根据权利要求3所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S201包括：

S2011，通过电源光电供电耐压检测、耐受性检测进行在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间；

S2012，通过电源光电供电故障大数据统计进行统计分析在纯光电供电条件下检测光电单一电源故障频率和光电单一电源故障时间。

8.根据权利要求4所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S301包括：

S3011，在光电和市电频切条件下，通过对系统切换过程中瞬时冲击、频闪、损耗以及破坏情况进行检测；

S3012，根据光电和市电频切条件下检测结果，并结合历史数据，设置模拟频切环境，统计光电和市电频切条件下系统的光市电频切故障频率和光市电频切故障时间；设置模拟频切环境包括：通过模拟频切模块，在光伏发电不足、蓄电池组模块残余电量也不足时，切换为市电为负载侧供电，包括通过DC-DC连接PWB连接负载侧用电设备检连接控制器，控制模块还连接输出开关；光伏发电并可并网送入市电、或给蓄电池组模块充电、或给用电设施供电，包括光伏板组件、光电能量切换模块、DC-DC以及PWB和控制模块，光伏板组件连接光电能量切换模块和控制模块，光电能量切换模块分别连接蓄电池组模块、DC-DC以及PWB和控制模块并连接市电接入模块；模拟频切模块包括：模拟调压单元、模拟电压频切单元和模拟电压频切电阻单元，模拟调压单元原边绕组的电源端从交流接触网接入电源，模拟调压单元的次边连接模拟负载的模拟变流单元，为模拟负载的电源端提供电源，模拟调压单元原边绕组的OV端与模拟电压频切单元相连，模拟电压频切单元与模拟电压频切电阻单元相连，模拟电压频切电阻单元包括电阻单元，通过模拟电压频切单元将模拟电压频切电阻单元短路或接入回路实现模拟网压的正突变或负突变；所述的模拟电压频切模块包括市电交流开关、市电接触器、电流检测单元，以及一个以上与电源端中模拟负载数量相同的光电直流开关，所述的模拟电压频切电阻单元包括一个以上与光电直流开关数量相同的电阻单元，所述的电阻单元包括不少于两个的电阻；模拟调压单元的原边绕组0V端与模拟电压频切单元的光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端相连，光电直流开关、市电交流开关、市电接触器并联的公共端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端分别与模拟电压频切电阻单元中电阻单元的另一端相连；市电接触器和市电交流开关并联后的出线端还与电流检测单元的进线端相连；电流检测单元的出线端与地相连；模拟电压频切单元中光电直流开关的出线端连接在模拟电压频切电阻单元中相应电阻单元的两个彼此相邻的电阻之间。

9.根据权利要求5所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S402包括：

S4021，通过互补可靠性综合评估模型中的单项评估参数，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路进行单项评估；

S4022，对系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估根据联合概率进行联合评估。

10.根据权利要求7所述的一种基于光电和市电互补供电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述S403包括：

S4031，根据系统过充、过放、过载、过温、过压及短路的单项评估及联合评估分析数据输入互补可靠性综合评估模型；

S4032，调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估，获得影响度交互评估结果；调用互补可靠性综合评估模型中的综合评估特性参数，对参数单项分析进行影响度交互评估包括：通过控制模块对各供电模块进行监测和管控，记录蓄电池组模块的电量信息，记录光伏电量信息；控制模块在检测到光伏发电模块发电充足时，控制其为用电设施供电，并让其为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电将电能并网送入市电接入模块；在检测到光伏发电模块发电发电不充足时，控制蓄电池组为用电设施供电，并让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块和蓄电池组均不充足时，控制市电接入模块为用电设施供电，让市电为蓄电池组模块充电，在充满后停止充电；在检测到光伏发电模块发电的均不充足，且市电接入模块断电时，先检测蓄电池组模块的电量是否充足，若充足，控制蓄电池组模块为用电设施供电，直到蓄电池组模块电量残余不足；互补可靠性综合评估模型包括：模拟负载、影响度交互评估模块、信号转换接口以及控制模块；所述模拟负载与影响度交互评估模块通过所述信号转换接口连接；所述影响度交互评估模块通过控制通信与所述控制模块连接；所述影响度交互评估模块，用于加载预先设置的模拟负载电气模型；所述模拟负载电气模型是根据不同型号供电电路拓扑图预先设置的；所述控制模块，用于通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型参数；所述影响度交互评估模块，还用于实时仿真模拟负载的载荷情况以及负载连网网压情况，并向控制模块输出评估前的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述模拟负载，用于通过信号转换接口向所述影响度交互评估模块发送模拟驱动信号，以驱动影响度交互评估模块中模拟负载模型运行至评估要求状态；所述控制模块，还用于根据所述模拟驱动信号，通过控制通信调整影响度交互评估模块的模拟负载电气模型、参数以及网压情况，从而进行网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估；所述影响度交互评估模块，还用于向控制模块输出评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压；所述控制模块，还用于控制影响度交互评估模块输出的评估前模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，以及评估时的模拟负载仿真的负载光源电压、负载光源电流及负载连网网压，并确定网压中断评估、网压突变评估或者网压波动评估是否成功；

S4033，根据影响度交互评估结果，综合评估供电系统中电子器件、电路结构、负载光源以及电网冲击的可靠性。

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