一種分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的 評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著常規(guī)能源供應(yīng)的日益緊張和環(huán)保呼聲的不斷高漲，發(fā)展分布式能源已成為世 界各國(guó)促進(jìn)節(jié)能減排的重要舉措之一。分布式電源接入配電網(wǎng)作為推進(jìn)能源戰(zhàn)略調(diào)整及 接納可再生能源入網(wǎng)的重要手段，已得到世界各國(guó)的廣泛重視和研究，在某些技術(shù)上已經(jīng) 取得突破性進(jìn)展。國(guó)外對(duì)分布式能源的研究起步較早，用于分布式風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、冷 /熱電三聯(lián)產(chǎn)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到成熟應(yīng)用。國(guó)內(nèi)對(duì)分布式發(fā) 電的研究與實(shí)踐起步較晚，但發(fā)展迅速，隨著我國(guó)能源戰(zhàn)略調(diào)整的整體推進(jìn)，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái) 了一系列可再生能源相關(guān)的規(guī)劃、實(shí)施政策和資金補(bǔ)助政策，并開(kāi)展了"金太陽(yáng)示范工程"、 "太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃"等項(xiàng)目建設(shè)工作，同時(shí)863、973等科技項(xiàng)目投入大量資金，用于分布式發(fā) 電的研究，推進(jìn)分布式發(fā)電的快速發(fā)展。
[0003] 隨著越來(lái)越多的分布式電源并入配電網(wǎng)，分布式電源對(duì)配電網(wǎng)的影響越加突出。 分布式電源并網(wǎng)改變了原配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，使傳統(tǒng)配電網(wǎng)由單電源放射狀網(wǎng)絡(luò)變?yōu)殡p端甚至 多端電源網(wǎng)絡(luò)。其注入的有功功率和無(wú)功功率改變了配電網(wǎng)潮流大小及流向，有可能造成 配電網(wǎng)電壓越限、網(wǎng)損增大、可靠性降低等情況。因此，亟需一套科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系及方 法去評(píng)價(jià)和反映分布式電源接入后配電網(wǎng)的運(yùn)行特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特 性的評(píng)價(jià)方法，基于分布式電源發(fā)電及運(yùn)行特點(diǎn)，從安全性指標(biāo)、電能質(zhì)量指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)性 指標(biāo)三方面提出了評(píng)價(jià)接有分布式電源的配電網(wǎng)運(yùn)行特性指標(biāo)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法與層 次分析法相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的量化評(píng)估。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法，所述方法包括以 下步驟：
[0007] 步驟1 :確定并計(jì)算配電網(wǎng)運(yùn)行特性評(píng)價(jià)指標(biāo)，配電網(wǎng)運(yùn)行特性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括第 一層指標(biāo)、第二層指標(biāo)和第三層指標(biāo)；
[0008] 步驟2 :利用層次分析法確定配電網(wǎng)運(yùn)行特性評(píng)價(jià)權(quán)重；
[0009] 步驟3 :建立第三層指標(biāo)相對(duì)第一層指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣；
[0010] 步驟4 :計(jì)算第一層指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量及評(píng)價(jià)值。
[0011] 所述步驟1中，所述第一層指標(biāo)為配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；第二層指標(biāo)包括安全性 指標(biāo)、電能質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；所述第三層指標(biāo)包括安全性指標(biāo)中的配電網(wǎng)事故后果 嚴(yán)重程度、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和配電網(wǎng)脆弱性，電能質(zhì)量指標(biāo)中的短時(shí)電壓波動(dòng)度、電壓諧波 畸變率、電流諧波畸變率、電壓偏差和三相不平衡度，以及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中的分布式電源接入 后增加的備用容量費(fèi)、單位分布式電源發(fā)電量的網(wǎng)絡(luò)損耗效益、單位分布式電源發(fā)電量的 發(fā)電成本效益和單位分布式電源發(fā)電量的環(huán)境成本效益。
[0012] 所述安全性指標(biāo)中，具體有：
[0013] 1)配電網(wǎng)事故后果嚴(yán)重程度用Ps表示，有：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：所述方法包括w 下步驟： 步驟1;確定并計(jì)算配電網(wǎng)運(yùn)行特性評(píng)價(jià)指標(biāo)，配電網(wǎng)運(yùn)行特性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括第一層 指標(biāo)、第二層指標(biāo)和第H層指標(biāo)； 步驟2 ;利用層次分析法確定配電網(wǎng)運(yùn)行特性評(píng)價(jià)權(quán)重； 步驟3 ;建立第H層指標(biāo)相對(duì)第一層指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣； 步驟4 ;計(jì)算第一層指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量及評(píng)價(jià)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法，其特征在 于：所述步驟1中，所述第一層指標(biāo)為配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；第二層指標(biāo)包括安全性指標(biāo)、 電能質(zhì)量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；所述第H層指標(biāo)包括安全性指標(biāo)中的配電網(wǎng)事故后果嚴(yán)重 程度、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和配電網(wǎng)脆弱性，電能質(zhì)量指標(biāo)中的短時(shí)電壓波動(dòng)度、電壓諧波崎變 率、電流諧波崎變率、電壓偏差和H相不平衡度，W及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中的分布式電源接入后增 加的備用容量費(fèi)、單位分布式電源發(fā)電量的網(wǎng)絡(luò)損耗效益、單位分布式電源發(fā)電量的發(fā)電 成本效益和單位分布式電源發(fā)電量的環(huán)境成本效益。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法，其特征在 于；所述安全性指標(biāo)中，具體有： 1) 配電網(wǎng)事故后果嚴(yán)重程度用Ps表示，有：
其中，噸為配電網(wǎng)線路總數(shù)；P S為第g條線路故障時(shí)的事故后嚴(yán)重程度，表示為：
其中，Nk為事故后配電網(wǎng)損失的負(fù)荷個(gè)數(shù)，Nse為配電網(wǎng)的負(fù)荷總個(gè)數(shù)，為配電網(wǎng) 第i個(gè)損失負(fù)荷的容量，iS互為第j個(gè)配電網(wǎng)負(fù)荷的容量，沾為配電網(wǎng)第i個(gè)損失負(fù)荷的等 級(jí)因子，7立為配電網(wǎng)第j個(gè)配電網(wǎng)負(fù)荷的等級(jí)因子； 2) 配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度用K'表示，有：
其中，為第a條線路發(fā)生故障時(shí)的供電恢復(fù)策略個(gè)數(shù)； 3) 配電網(wǎng)脆弱性用S表示，有： S = K' / P 曰。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法，其特征在 于；所述電能質(zhì)量指標(biāo)中，具體有： 1)短時(shí)電壓波動(dòng)度用d表示，有：

其中，AS為分布式電源注入配電網(wǎng)功率的變化量，（j5為從分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)看入的 配電網(wǎng)阻抗角，0為分布式電源功率因數(shù)角，S'為分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)的短路容量； 2) 電壓諧波崎變率用THDu表示，有：
其中，Ui為基波電壓的有效值；Uh為諧波電壓含量，表示為：
其中，Uk為電壓的k次諧波有效值； 3) 電流諧波崎變率用T皿I表示，有：
其中，Ii為基波電流的有效值；I H為諧波電流含量，表示為：
其中，ik為電流的k次諧波有效值； 4) 電壓偏差用A U表示，有：
其中，Udc為分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)的實(shí)際電壓，Uw為分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)的額定電壓； 5. H相不平衡度用e。表示，有： 對(duì)于中壓配電網(wǎng)，G,'' 100%;其中&為負(fù)序電壓有效值，Ui為正序電壓有效值； 對(duì)于低壓配網(wǎng)，％ = KK)% ;其中U。為零序電壓有效值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)運(yùn)行特性的評(píng)價(jià)方法，其特征在 于；所述經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中，具體有： 1) 分布式電源接入后增加的備用容量費(fèi)用Fb表示，有： Fb=PBDG* 目 其中，目為熱備用損失收益，取平均電價(jià)；PcDC為配電網(wǎng)為分布式電源提供的備用容 量，表示為： PbDG P DGmax ^max 其中，Pd。。。,為分布式電源的最大發(fā)電量，t may為分布式電源的年最大發(fā)電小時(shí)數(shù)； 2) 單位分布式電源發(fā)電量的網(wǎng)絡(luò)損耗效益用F表示，有：



其中，APd。為分布式電源并網(wǎng)后配電網(wǎng)的總網(wǎng)絡(luò)損耗，AP為分布式電源并網(wǎng)前配電 網(wǎng)的總網(wǎng)絡(luò)損耗，Tm"為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，Ptw為分布式電源的年發(fā)電量，T為平均 電價(jià)； 3) 單位分布式電源發(fā)電量的發(fā)電成本效益用C表示，有： C = Ca-Cdg 其中，Ca為火力發(fā)電單位發(fā)電量的發(fā)電成本，Cd。為分布式電源單位發(fā)電量的發(fā)電成本， 分別表示為：
其中，Cf為燃料成本，Cm為火力發(fā)電的運(yùn)行成本，Cz為火力發(fā)電的折舊費(fèi)用，Cwm為分布 式電源發(fā)電的運(yùn)行成本，Cd。,為分布式電源發(fā)電的折舊費(fèi)用，P 1。1。1為火力發(fā)電的年發(fā)電量； 4) 單位分布式電源發(fā)電量的環(huán)境成本效益用F。表示，有：
其中，Q為分布式電源的年發(fā)電系數(shù)，表示為
，Pw為分布式電源的額定 功率;Wh