考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，包括以下步驟：1、采用AHP法構(gòu)建三個評估層次：目標層為電能質(zhì)量綜合評估指標，準則層為單項電能質(zhì)量指標，方案層為微網(wǎng)中的各類DG；2、對于配電網(wǎng)中的單個微網(wǎng)，給定目標層對準則層的判斷矩陣X，以及準則層對方案層的判斷矩陣Y；3、求解各判斷矩陣的權(quán)重矢量；4、計算方案層對目標層的總權(quán)值；5、根據(jù)是否含有儲能設備及儲能設備的類型，計算單個微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響指標；6、重復步驟2~5，分別計算其余各微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響指標；最后計算所有微網(wǎng)對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的綜合影響指標。該方法不僅評估結(jié)果準確，而且簡單實用，使用效果好。
【專利說明】考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)電能質(zhì)量評價【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電 網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著分布式電源大量的接入，配電網(wǎng)的潮流與故障電流特征出現(xiàn)了本質(zhì)上的變 化，形成了"有源配電網(wǎng)"。大量分散、特性各異的分布式電源，特別是隨機性、間歇性顯著 的風能、太陽能等分布式電源（Distributed Generation, DG)的簡單并網(wǎng)會給有源配電網(wǎng) 電能質(zhì)量等帶來不利影響。如風機、光伏等出力隨機性較大的DG容易造成網(wǎng)絡電壓波動與 閃變；應用電力電子裝置接口并網(wǎng)的DG容易造成諧波污染；應用同步機形式接口并網(wǎng)的DG 容易造成頻率波動問題。微網(wǎng)整合了多種DG與相應的配套設施，能夠有效發(fā)揮DG的優(yōu)勢， 但是其對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的不利影響依然存在。
[0003] 儲能設備是微電網(wǎng)中必不可少的部分，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用：能夠提高電量和 功率的平衡；能削峰填谷，解決棄風棄光；可以提高可再生能源的利用率；最重要的是，其 可以改善微電網(wǎng)的電能質(zhì)量問題。
[0004] 因此，需要在含DG和微網(wǎng)的有源配電網(wǎng)的規(guī)劃階段，考慮相關(guān)DG和微網(wǎng)對配電網(wǎng) 電能質(zhì)量的影響，同時，重點考慮儲能設備對電網(wǎng)電能質(zhì)量的改善作用，綜合評估在包含儲 能設備時，含DG和微網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，從而選擇合適的DG和微網(wǎng)接入方案。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中，文獻《含微網(wǎng)配電網(wǎng)規(guī)劃中的電能質(zhì)量綜合評估》、《規(guī)劃階段含微網(wǎng) 的配電網(wǎng)電能質(zhì)量評估》均提出了對規(guī)劃階段含微網(wǎng)的配電網(wǎng)電能質(zhì)量進行綜合評估的方 法，但此兩項技術(shù)方案的缺點是均未考慮儲能設備。儲能設備是微網(wǎng)中必不可少的部分，可 以改善微網(wǎng)的電能質(zhì)量，使得各DG通過微網(wǎng)形式并網(wǎng)能獲得相對于其分別并網(wǎng)更佳的電 能質(zhì)量水平，這也是微網(wǎng)的重要優(yōu)勢之一。此兩項技術(shù)方案由于沒有考慮儲能設備的重要 作用，因此，電能質(zhì)量評估結(jié)果可能較實際情況更為嚴重，容易造成DG或微網(wǎng)無法順利并 網(wǎng)或過度的改造投資。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法， 該方法不僅評估結(jié)果準確，而且簡單實用，使用效果好。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng) 電能質(zhì)量預評估方法，包括以下步驟： (1) 采用層次分析法進行預評估，構(gòu)建三個評估層次：目標層為電能質(zhì)量綜合評估指 標，準則層為單項電能質(zhì)量指標，方案層為微網(wǎng)中的各類DG ; (2) 對于配電網(wǎng)中的單個微網(wǎng)，給定目標層"電能質(zhì)量綜合評估指標"對準則層"單相 電能質(zhì)量指標"的判斷矩陣X，以及準則層"單項電能質(zhì)量指標"對方案層"微網(wǎng)中的各類 DG"的判斷矩陣Y ; (3) 采用層次分析法對步驟（4)中的各判斷矩陣進行求解，得到各判斷矩陣的權(quán)重矢 量； (4) 根據(jù)步驟（3)得到的權(quán)重矢量，計算方案層對目標層的總權(quán)值； (5) 根據(jù)是否含有儲能設備以及儲能設備的類型，采用相應的公式計算所述單個微網(wǎng) 接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響指標； (6) 重復步驟（2廣(5)，分別計算配電網(wǎng)中其余各微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響 指標；最后，計算所有微網(wǎng)對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的綜合影響指標。
[0008] 進一步的，在步驟（5)中，不含有儲能設備的第i個微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的 影響指標G的計算公式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1) 采用層次分析法進行預評估，構(gòu)建三個評估層次：目標層為電能質(zhì)量綜合評估指 標，準則層為單項電能質(zhì)量指標，方案層為微網(wǎng)中的各類DG; (2) 對于配電網(wǎng)中的單個微網(wǎng)，給定目標層"電能質(zhì)量綜合評估指標"對準則層"單項 電能質(zhì)量指標"的判斷矩陣X，以及準則層"單項電能質(zhì)量指標"對方案層"微網(wǎng)中的各類 DG"的判斷矩陣Y; (3) 采用層次分析法對步驟（2)中的各判斷矩陣進行求解，得到各判斷矩陣的權(quán)重矢 量； (4) 根據(jù)步驟（3)得到的權(quán)重矢量，計算方案層對目標層的總權(quán)值； (5) 根據(jù)是否含有儲能設備以及儲能設備的類型，采用相應的公式計算所述單個微網(wǎng) 接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響指標； (6) 重復步驟（2Γ(5)，分別計算配電網(wǎng)中其余各微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響 指標；最后，計算所有微網(wǎng)對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的綜合影響指標。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，其特征 在于，在步驟（5)中，不含有儲能設備的第i個微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響指標G的 計算公式為：
式中為方案層第J'類DG對目標層的總權(quán)值為第i個微網(wǎng)中第J'類DG的容量 系數(shù);為第i個微網(wǎng)中第J'類DG的容量;為第i個微網(wǎng)接入配電網(wǎng)PCC點的短路容 量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，其特征 在于，在步驟（5)中，儲能設備的類型包括第一類儲能設備，所述第一類儲能設備是與一類 對應DG配合使用以提高可再生能源發(fā)電并網(wǎng)性能的儲能設備，或與啟動較慢的發(fā)電設備 配合使用，作為補充電源的儲能設備；含有第一類儲能設備的第i個微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電 能質(zhì)量的影響指標G的計算公式為：
式中為方案層第J'類DG對目標層的總權(quán)值為第i個微網(wǎng)中第J'類DG的容量 系數(shù);為第i個微網(wǎng)中第J'類DG的容量;為第i個微網(wǎng)接入配電網(wǎng)PCC點的短路容 量，為第i個微網(wǎng)中與第J'類DG配套的第一類儲能設備的容量；σ為第J類DG占 第i個微網(wǎng)中DG總?cè)萘康谋壤?br> 4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，其特征 在于，在步驟（5)中，儲能設備的類型包括第二類儲能設備，所述第二類儲能設備是專門用 于保證微網(wǎng)供電電能質(zhì)量的儲能設備；含有第二類儲能設備的第i個微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電 能質(zhì)量的影響指標G的計算公式為：
式中為方案層第J'類DG對目標層的總權(quán)值為第i個微網(wǎng)中第j'類DG的容量 系數(shù);為第i個微網(wǎng)中第J'類DG的容量;為第i個微網(wǎng)接入配電網(wǎng)PCC點的短路容 量;為第i個微網(wǎng)中第二類儲能設備的容量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，其特征 在于，在步驟（5)中，儲能設備的類型包括第三類儲能設備，所述第三類儲能設備是高電價 時發(fā)電，低電價時充電，即用于電網(wǎng)削峰填谷的儲能設備，不考慮其對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影 響。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮儲能設備的含微網(wǎng)配電網(wǎng)電能質(zhì)量預評估方法，其特征 在于，在步驟（5)中，所有微網(wǎng)對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的綜合影響指標C的計算公式為：
式中《為微網(wǎng)數(shù)量為第i個微網(wǎng)接入對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響指標。
【文檔編號】G06Q50/06GK104240155SQ201410510797
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】張逸, 林焱, 吳丹岳 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學研究院