基于模糊聚類的含風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析

劉步中，張曦煌

（1.江蘇省中小企業(yè)電子產(chǎn)品工程技術(shù)研發(fā)中心，江蘇淮安　223003；2.江南大學(xué)信息工程學(xué)院，江蘇無(wú)錫　214000）

基于模糊聚類的含風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析

劉步中1，張曦煌2

（1.江蘇省中小企業(yè)電子產(chǎn)品工程技術(shù)研發(fā)中心，江蘇淮安223003；2.江南大學(xué)信息工程學(xué)院，江蘇無(wú)錫214000）

風(fēng)電出力的隨機(jī)性和間歇性使得風(fēng)電在接入發(fā)電系統(tǒng)時(shí)會(huì)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)可靠性造成影響。考慮到風(fēng)電出力與負(fù)荷之間存在一定的相關(guān)性，提出了一種基于模糊聚類的風(fēng)電場(chǎng)多狀態(tài)可靠性模型。模型根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)出力與負(fù)荷數(shù)據(jù)的分布情況，使用兩維模糊聚類對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)劃分，并計(jì)算各狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率，最后通過(guò)序貫蒙特卡羅模擬對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估。算例分析結(jié)果表明，所建模型能夠很好地模擬出風(fēng)電場(chǎng)出力和負(fù)荷的分時(shí)序列，且可靠性分析結(jié)果準(zhǔn)確有效。

風(fēng)電場(chǎng)；模糊聚類；相關(guān)性分析；可靠性分析

可再生能源的大規(guī)模利用對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。截至2015年底，全球風(fēng)電裝機(jī)容量432.4 GW，其中我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量145.1 GW，累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量世界第一。在各項(xiàng)扶持可再生能源發(fā)展政策的推動(dòng)下，我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛［1-2］。

因風(fēng)電場(chǎng)出力具有很強(qiáng)的間歇性和隨機(jī)性，需建立合理準(zhǔn)確的模型來(lái)分析含風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。可靠性分析常用方法主要有解析法與蒙特卡羅模擬法［3-6］。其中，蒙特卡羅模擬法更加適用于復(fù)雜的控制和不確定的負(fù)荷特性等場(chǎng)景。……