一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，运用层次分析法，考虑分布式电源的容量系数，求解微网中各类型分布式电源和单项电能质量指标的权重矢量，将电压偏差，电压波动和闪变，电力谐波，电压暂降等指标综合量化，得到配电网中单个微网对电能质量影响的综合评价结果的量化指标，能够对微网接入配电网的电能质量进行评估。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法
本专利技术涉及一种用于电网规划设计领域的基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法。
技术介绍
电能质量评估非常复杂。且目前大量的电能质量评估基于电力系统运行阶段，而适用于电力系统规划阶段的电能质量评估方法却非常少。如果能在规划阶段对电能质量进行评估，就可以及时给电力规划人员进行反馈，以便及时调整规划策略。以此避免工程建成后的再调整，造成人力物力的浪费，降低工程经济效益等情况的发生。微网是相对传统大电网的一个概念，系指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，并通过静态开关关联至常规电网。随着微网技术的发展，更多电力用户倾向于使用微网，以提升供电可靠性。但是微网接入在配电系统中，微电源的接入会改变微网的潮流方向和配电网的结构，这使得并网后的含微网配电系统在运行、控制和保护等各方面都会对电能质量产生影响。如何在电力网络规划阶段对微网接入点进行电能质量评估就成为一个课题。由于规划阶段无法获得电能质量相关的实测数据，比如电压谐波总畸变率、短时闪变严重程度、三相不平衡度以及电压偏差等数据，所以必须构造一套适应于规划阶段电能质量评估的科学合理的方法及体系。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，它能够在微网的规划阶段对微网接入配电网的电能质量进行评估。实现上述目的的一种技术方案是：一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，包括与配电网连接的目标微网，包括如下步骤：步骤一：将目标微网内的分布式电源按照发电形式、接口类型分为h类，即将分布式电源分为Ci(i＝1，…，h)；步骤二：建立基于分布式电源分Ci(i＝1，…，h)的层次递进结构；目标层A为电能质量综合评估结果；准则层B为电能质量评估分为n个电能量指标Ai(i＝1，…，n)；方案层C为选取h类的分布式电源分Ci(i＝1，…，h)；步骤三：由专家根据各分布式电源的分类及在配电网内的接入点位置，给出各类型分布式电源Ci(i＝1，…，h)对各个电能质量指标Ai(i＝1，…，n)的影响严重程度的n个判断矩阵Yk＝(yij)h×h(k＝1，…，n；i、j＝1，…，h)；由专家根据给出单项电能质量指标Ai(i＝1，…，n)对电能质量综合评价结果Z的重要性程度赋值的判断矩阵X＝(xij)n×n(i、j＝1，…，h)；步骤四：采用AHP法，求解步骤二和步骤三种各矩阵相对权重矢量归一化，得到到W(1)＝(ω1(1)，ω2(1)，…，ωn(1))T，Wi(2)＝(ωi1(2)，ωi2(2)，…，ωih(2))T(i＝1，…，n)；步骤五：用公式计算各类分布式电源Ci(i＝1，…，h)对于配电网电能质量指标Z的总权值，得到向量V＝(v1，v2，…，vh)T；步骤六：用公式计算得到目标微网接入配电网的电能质量指标Z；其中PSC为微网接入点的短路容量，CFj为第j个分布式电源的容量系数，Pj为微网中第j种类型分布式电源的容量；通过式(2)计算得到目标微网接入配电网的电能质量指标Z，Z值越小，电能质量越好。进一步的，所述单个电能质量指标分为电压偏差、电压波动与闪变、电力谐波与电压暂降，n＝4。进一步的，其特征在于，CFj的取值为：风电DG的容量系数0.38；光伏DG的容量系数比风电低，为0.29；其他类型DG的容量系数为1.0。本专利技术的基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，运用层次分析法，考虑分布式电源的容量系数，求解微网中各类型分布式电源和单项电能质量指标的权重矢量，将电压偏差，电压波动和闪变，电力谐波，电压暂降等指标综合量化，得到配电网中单个微网对电能质量影响的综合评价结果的量化指标，能够对微网接入配电网的电能质量进行评估。附图说明图1为本专利技术的一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法的电能质量评估层次递进结构模型图；图2为平均随机一致性指标表；图3为权重合成表；图4为电能质量等级分布表；图5为本实施例中的各方案的微网分布式电源的分布规划图；图6为本实施例中的各方案的微网分布式电源的电源容量规划表。具体实施方式本专利技术的一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，包括与配电网连接的目标微网，包括如下步骤：步骤一：将目标微网内的分布式电源按照发电形式、接口类型分为h类，即将分布式电源分为Ci(i＝1，…，h)。步骤二：建立如图1所示的基于分布式电源分Ci(i＝1，…，h)的层次递进结构；目标层A为电能质量综合评估结果；准则层B为电能质量评估分为n个电能量指标Ai(i＝1，…，n)；方案层C为选取h类的分布式电源分Ci(i＝1，…，h)。步骤三：由专家根据各分布式电源的分类及在配电网内的接入点位置，给出各类型分布式电源Ci(i＝1，…，h)对各个电能质量指标Ai(i＝1，…，n)的影响严重程度的n个判断矩阵Yk＝(yij)h×h(k＝1，…，n；i、j＝1，…，h)；由专家根据给出单项电能质量指标Ai(i＝1，…，n)对电能质量综合评价结果Z的重要性程度赋值的判断矩阵X＝(xij)n×n(i、j＝1，…，h)。判断矩阵表示在层次递进结构中，针对上一层某元素，本层次有关元素之间相对重要性状况，通常用标度1，2，3，…，9及它们的倒数来表示相对重要性。在本方法中，单个电能质量指标分为电压偏差、电压波动与闪变、电力谐波与电压暂降，n＝4。在含微网的配电网规划过程中，可以获得的模型数据有：配电网中微网的数量及接入位置，微网中所含分布式电源类型、数量、分布位置及其容量，微网接入点的短路容量。微网接入点短路容量越大，说明配电网应对微网干扰的能力越强；微网中分布式电源的容量越小，说明微网对配电网的干扰越小。基于此种考虑，在规划阶段无法获得详细实测数据的情况下，本文以微网接入点的短路容量与微网中各分布式电源的容量为基础数据，并考虑微网中各分布式电源的接入位置、种类与接口类型，建立规划阶段电能质量评估模型。基于AHP法得出的各分布式电源权重系数必须要尽可能客观真实地反映实际分布式电源对配电网造成的电能质量影响，不然极有可能造成评估结果的不准确。而详细分析微网中分布式电源的多样性，可以科学、合理地设定权重系数。比如，从分布式电源的发电形式分类，有风力发电、微型燃气轮机发电、太阳能光伏发电、燃料电池供电与地热能发电；从分布式电源的接口类型来区分，有电力电子接入、异步发电机接入以及同步发电机接入，其中电力电子接入方式又可分为整流、逆变以及变频；同时，微网中分布式电源的分布位置与配电网接入点的距离也是不同的。步骤四：采用AHP法，求解步骤二和步骤三种各矩阵相对权重矢量归一化，得到到W(1)＝(ω1(1)，ω2(1)，…，ωn(1))T，Wi(2)＝(ωi1(2)，ωi2(2)，…，ωih(2))T(i＝1，…，n)。其具体方法如下。设ω＝(ω1，ω2，…，ωn)T是n阶判断矩阵的排序权重向量，当A为一致性判断矩阵时，有：用ω＝(ω1，ω2，…，ωn)T右乘上式，得到到Aω＝nω，表明ω为A的特征向量，且特征根为n。再对特征向量归一化处理后就可以得到所需要的权重向量。对判断矩阵进行一致性检验。定义其不一致性数量指标CI为再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，包括与配电网连接的目标微网，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将目标微网内的分布式电源按照发电形式、接口类型分为h类，即将分布式电源分为Ci(i＝1，…，h)；步骤二：建立基于分布式电源分Ci(i＝1，…，h)的层次递进结构；目标层A为电能质量综合评估结果；准则层B为电能质量评估分为n个电能量指标Ai(i＝1，…，n)；方案层C为选取h类的分布式电源分Ci(i＝1，…，h)；步骤三：由专家根据各分布式电源的分类及在配电网内的接入点位置，给出各类型分布式电源Ci(i＝1，…，h)对各个电能质量指标Ai(i＝1，…，n)的影响严重程度的n个判断矩阵Yk＝(yij)h×h(k＝1，…，n；i、j＝1，…，h)；由专家根据给出单项电能质量指标Ai(i＝1，…，n)对电能质量综合评价结果Z的重要性程度赋值的判断矩阵X＝(xij)n×n(i、j＝1，…，h)；步骤四：采用AHP法，求解步骤二和步骤三种各矩阵相对权重矢量归一化，得到到W(1)＝(ω1(1)，ω2(1)，…，ωn(1))T，Wi(2)＝(ωi1(2)，ωi2(2)，…，ωih(2))T(i＝1，…，n)；步骤五：用公式...

【技术特征摘要】
1.一种基于AHP法规划阶段含微网配电网电能质量评估方法，包括与配电网连接的目标微网，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将目标微网内的分布式电源按照发电形式、接口类型分为h类，即将分布式电源分为Ci(i＝1，…，h)；步骤二：建立基于分布式电源分Ci(i＝1，…，h)的层次递进结构；目标层A为电能质量综合评估结果；准则层B为电能质量评估分为n个电能量指标Ai(i＝1，…，n)；方案层C为选取h类的分布式电源分Ci(i＝1，…，h)；步骤三：由专家根据各分布式电源的分类及在配电网内的接入点位置，给出各类型分布式电源Ci(i＝1，…，h)对各个电能质量指标Ai(i＝1，…，n)的影响严重程度的n个判断矩阵Yk＝(yij)h×h(k＝1，…，n；i、j＝1，…，h)；由专家根据给出单项电能质量指标Ai(i＝1，…，n)对电能质量综合评价结果Z的重要性程度赋值的判断矩阵X＝(xij)n×n(i、j＝1，…，h)；步骤四：采用AHP法，求解步骤二和步骤三种各矩阵相对权重矢量归一化，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎鼎，顾皓亮，郝珈玮，邓孟华，刘议华，翁顶立，张建军，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海,31