孤岛微电网发展协调性评价方法技术

本发明专利技术公开了一种孤岛微电网发展协调性评价方法，包括如下内容：1）从孤岛微电网分布式电源侧、负荷侧、国民经济及环境4个方面进行分析，构建了孤岛微电网发展协调性评价指标体系；2）对具有孤岛微电网特点的协调性指标进行展开说明，并建立相应的计算模型；3）利用多区间划分法改进粗糙集理论；4）利用改进的粗糙集理论确定指标权重矩阵；5）利用稳健回归算法融合权重矩阵，确定指标权重值；6）根据各指标权重分析各指标在孤岛微电网中的影响及其在规划建设中应满足的条件，输出孤岛微电网发展协调性评价报告。本发明专利技术中的评价体系和评价方法能够对不同结构的孤岛微电网发展协调性做出科学、客观的评价。因此，可以给孤岛微电网的规划建设提供科学的指导依据。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括如下内容：1）从孤岛微电网分布式电源侧、负荷侧、国民经济及环境4个方面进行分析，构建了孤岛微电网发展协调性评价指标体系；2）对具有孤岛微电网特点的协调性指标进行展开说明，并建立相应的计算模型；3）利用多区间划分法改进粗糙集理论；4）利用改进的粗糙集理论确定指标权重矩阵；5）利用稳健回归算法融合权重矩阵，确定指标权重值；6）根据各指标权重分析各指标在孤岛微电网中的影响及其在规划建设中应满足的条件，输出孤岛微电网发展协调性评价报告。本专利技术中的评价体系和评价方法能够对不同结构的孤岛微电网发展协调性做出科学、客观的评价。因此，可以给孤岛微电网的规划建设提供科学的指导依据。【专利说明】
本专利技术涉及微电网协调性指标体系构建和评价方法，特别是一种孤岛微电网发展协调性指标体系和评价方法。
技术介绍
面对化石能源消耗和环境恶化的挑战，微型柴油机、风力、光伏发电等分布式发电方式得到广泛运用。但这种分布式发电受可再生能源的分布和地理环境的影响。为灵活管理和控制这种发电方式，学者们提出了微电网概念。微电网是指由分布式电源(DG)、储能装置、相关负荷和电力电子装置构成的小型发配电系统。这种系统能与大电网并联运行，也可以孤岛运行。孤岛微电网(后文简称孤网)具有电源分布不均、发电间歇性和受负荷影响较大等特点。这大大增加了电能调度、保证供电可靠性和供电能力的困难，也增加了发电侧与负荷侧协调运行的复杂性。而国内对电网发展协调性的研究主要集中在配电网和传统大电网。但这些指标不能直接运用于孤网发展协调性研究中。且评价方法也是基于单一主客观法，未能综合考虑主客观因素，而组合赋权法却不能有效地减少异常值的影响。因此，对孤网发展协调性评价和规划建设指导不佳。为正确评价孤网发展现状、提高供电的可靠性和安全性，还有利于优化网络结构、提高孤网经济效益和环境效益，改善孤网与城市规划。因此，对深入研究孤网发展协调性评价体系和方法是至关重要的。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提供了一种孤网发展协调性评价方法，能够对不同结构的孤网发展协调性做出科学、客观的评价，因此，可以给孤网的规划建设提供科学的指导依据。本专利技术提供的一种孤网发展协调性评价方法，其综合评价步骤如下:(I)结合现有孤网的特点，分析影响孤网发展协调性的因素，创造性地提出了孤网发展协调性评价指标体系；(2)根据孤网的特性，展开说明各指标的计算模型；(3)利用评价等级多划分法对传统粗糙集理论进行改进，确定指标权重矩阵；(4)利用稳健回归算法融合权重矩阵，构建粗糙集稳健回归评价方法，从而确定各指标权重；(5)根据各指标权重值，通过分析各项指标对孤网发展协调性的影响，来提高孤网的供电可靠性、经济性和供电质量等。所述的孤网发展协调性评价指标体系中的一级评价指标，其包括分布式电源协调度、负荷协调度、国民经济协调度和环境协调度。所述的孤网发展协调性评价方法，其一级指标分解为二级指标，其详细说明如下:( I)孤网的分布式电源协调度指标包括间歇式新能源的供电能力、供电可靠性及供电经济性；(2)供电可靠性包括系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标和电量不足期望值。(3)供电经济性包括由于电网供电不足造成的售电收益和国民经济损失；(4)孤网的负荷协调度指标包括负荷率、电压波动率和电压偏移率；(5)孤网的国民经济协调度指标包括电力消费弹性系数和单位⑶P电耗；(6)孤网的环境协调度指标包括包括清洁能源占有率和废弃物排放量。其中步骤(3)中，所述粗糙集理论确定权重矩阵，其计算步骤如下:(I)对所述孤网进行影响因素分析，提取关键指标；(2)对所述提取的指标建立具有孤网特点的计算模型；(3)利用计算模型计算评价指标的初始值；(4)根据百分制法进行数据处理，将属性值转换成百分值；(5)利用评价等级多划分法改进粗糙集理论，构建不同的指标评价等级表；(6)根据不同指标评价等级表，构建不同的指标决策表；(7)利用粗糙集理论计算指标权重矩阵；其中步骤(4)中，所述稳健回归算法确定指标权重值，其计算步骤如下:( I)选择合适的参数值；(2)利用最小二乘法求解初始期望值；(3)根据初始期望值求解新的残差值；(4)根据残差值得出残差权重；(5)根据残差权重计算出新的期望值；(6)判断相邻两次期望值误差是否在可接受范围内，如果是，则结束计算，选取本次期望值为理想值，否则，返回步骤(3)。本专利技术针对现有配电网和传统大电网发展协调性指标评价体系不能直接适用于孤网的特点，充分考虑孤网的特征，从其分布式电源侧、负荷侧、国民经济及环境等多方面因素考虑。构建了具有孤网特色的发展协调性评价指标体系，并对各项指标进行了展开说明，使之更加清晰易懂。针对现有微电网评价方法的不足，采用不同区间值选取法对传统粗糙集理论进行改进。弥补了传统粗糙集理论在确定权重时的主观性和单一性，使评价结果更具全面性和科学性。同时，采用稳健回归算法对粗糙集理论权重矩阵进行融合，它不仅可以减少异常值的影响，而且可以保证权重的准确性和合理性。因此，此评价方法可以给孤网的发展建设提供科学可靠的指导依据。【专利附图】【附图说明】在本专利技术中，为使使用者更加清晰易懂，多处采用图形结构，其具体含义说明如下:图1为孤网发展协调性评价方法的综合流程图；图2为孤网发展协调性指标体系；图3为孤网发展协调性评价综合流程图；图4为孤网发展协调性评价方法模块图。【具体实施方式】为使本专利技术能被广泛运行于工程实践中，能被多数学者接受和采用。下面将结合附图，对本专利技术中的部分关键技术方案进行清楚、完整地描述。STEPl:孤网发展协调性评价综合流程图见图1所示。STEP2:根据孤网的特点，分析孤网发展协调性影响因素，确定微孤网发展协调性指标体系，见图2。STEP3:对具有孤网特点的指标进行展开说明，其中主要是分布式电源协调度、负荷协调度指标，而国民经济协调度和环境协调度指标说明请参照配电网。I)供电能力供电能力是衡量孤网建设水平和分布式电源协调发电能力的一项关键指标。也即指孤网中供电设备最大能满足用户需求的能力。其计算模型为:【权利要求】1.一种，其特征在于，包括如下步骤: (1)结合现有孤岛微电网的特点，分析影响孤岛微电网发展协调性的因素，创造性地提出了孤岛微电网发展协调性评价指标体系； (2)根据孤岛微电网的特性，展开说明各指标的计算模型； (3)通过评价等级多划分法对传统粗糙集理论进行改进，确定指标权重矩阵； (4)利用稳健回归算法融合权重矩阵，构建粗糙集稳健回归评价方法，从而确定各指标权重； (5)根据各指标权重值，通过分析各项指标对孤岛微电网发展协调性的影响，来提高孤岛微电网的供电可靠性、经济性和供电质量等。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的孤岛微电网发展协调性评价指标体系中的一级评价指标，其包括分布式电源协调度、负荷协调度、国民经济协调度和环境协调度。3.根据权利要求2所述的，其特征在于，所有一级指标分解为二级指标，其详细说明如下: (1)孤岛微电网的分布式电源协调度指标包括间歇式新能源的供电能力、供电可靠性及供电经济性； (2)供电可靠性包括系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标和电量不足期望值； (3)供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秀琼，黄小庆，彭寒梅，陈长青，陈卫东，罗聪，吴俊洋，
申请(专利权)人：广西电网公司，湖南大学，
类型：发明
国别省市：