分布式光伏接入电网综合评价系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式光伏接入电网综合评价系统及方法，该系统包括数据库模块、可靠性评价模块、网损评价模块、设备利用率评价模块、电能质量评价模块和分布式光伏接入电网综合评价模块；该系统能够实现可靠性指标计算、网损指标计算、设备利用率指标计算、电能质量指标计算功能，并按照配置的权重计算综合评价得分，对分布式光伏接入对电网的影响做出评价。本发明专利技术取代了繁琐的人工计算评价过程，能够对分布式光伏接入电网后的影响做出综合评价，为分布式光伏的设计和决策提供帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式光伏
，具体涉及一种分布式光伏接入电网综合评价系统及方法。
技术介绍
当今全球经济高速发展，各国对能源的需求和消耗越来越大，传统能源供不应求，能源危机日益凸显。经济高速发展的同时带来了大气污染、土壤污染和水体污染等生态环境的恶化。因此，开发利用可再生新能源是刻不容缓的任务，是我国乃至世界可持续发展的必由之路。太阳能作为可再生绿色能源，取之不尽，用之不竭，无污染，低成本，被公认为是21世纪最重要的新能源之一。世界各国竞相动用庞大的研发团队和巨额资金来研究太阳能发电技术。其中，光伏发电因为其电池材料硅的来源丰富、成本低廉等优点而受到青睐。它的基本原理是通过太阳能电池表面的光生伏特效应，实现由光能到电能的转换。理论上凡是需要电源的场合都可以利用光伏发电技术，大到太空飞船、兆瓦级地面电站，小到各种电子玩具、日常家用电器，光伏发电技术无处不在。近年来，随着国家能源战略调整的整体推进，分布式光伏发电正蓬勃发展，光伏接入项目逐渐增多。随着光伏发电渗透率不断提高，配电网的规划、系统安全稳定运行及继电保护等方面都将受到一定的影响。分布式光伏发电的输出功率受自然条件的影响，具有很强的随机性和波动性，传统配电网的评价方法不再适用，需要对含有分布式光伏发电的配电网模型和算法重新进行研究。而目前，针对分布式光伏发电接入配电网的评价方法，往往局限于单方面指标的计算分析，尚未有成熟的综合评价标准和工具。在实际工程中，评价过程往往耗费时间长、考虑的指标不够全面、评价结果不够准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分布式光伏接入电网综合评价系统及方法。实现本专利技术目的的技术方案为：一种分布式光伏接入电网综合评价系统，包括：可靠性评价模块，用于确定系统平均停电次数指标、系统平均停电时间指标、平均供电可用度指标和系统缺供电量指标，并根据设定的各项最优指标数值计算各指标得分，各指标得分相加得到可靠性权重得分；网损评价模块，用于确定综合线损率指标和配网线损率指标，根据设定的综合线损率最优指标和比较配网线损率最优指标计算综合线损率指标得分和配网线损率指标得分，两项指标得分相加得到网损权重得分；设备利用率评价模块，用于确定线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标，根据设定的线路平均负载率最优指标和主变负载不均衡度最优指标计算线路平均负载率指标得分和主变负载不均衡度指标得分，两项指标得分相加得到设备利用率权重得分；电能质量评价模块，用于确定电压偏差指标和总谐波畸变率指标，根据设定的电压偏差最优指标和总谐波畸变率最优指标数值计算电压偏差指标得分和总谐波畸变率指标得分，两项指标得分相加得到电能质量权重得分；分布式光伏接入电网综合评价模块，用于根据可靠性权重得分、网损权重得分、设备利用率权重得分、电能质量权重得分以及各自的权重系数，确定综合评价得分；数据库模块，用于存储配电网原始数据、中间计算数据和综合评价得分。一种分布式光伏接入电网综合评价方法，包括以下步骤：确定系统平均停电次数指标、系统平均停电时间指标、平均供电可用度指标和系统缺供电量指标，并根据设定的各项最优指标数值计算各指标得分，各指标得分相加得到可靠性权重得分；确定综合线损率指标和配网线损率指标，根据设定的综合线损率最优指标和比较配网线损率最优指标计算综合线损率指标得分和配网线损率指标得分，两项指标得分相加得到网损权重得分；确定线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标，根据设定的线路平均负载率最优指标和主变负载不均衡度最优指标计算线路平均负载率指标得分和主变负载不均衡度指标得分，两项指标得分相加得到设备利用率权重得分；确定电压偏差指标和总谐波畸变率指标，根据设定的电压偏差最优指标和总谐波畸变率最优指标数值计算电压偏差指标得分和总谐波畸变率指标得分，两项指标得分相加得到电能质量权重得分；根据可靠性权重得分、网损权重得分、设备利用率权重得分、电能质量权重得分以及各自的权重系数，确定综合评价得分。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)目前针对分布式光伏接入电网的评价方法往往局限于单方面指标的计算分析，本专利技术能够计算得到可靠性指标、网损指标、设备利用率指标、电能质量指标，从多角度的指标入手，对电网的影响做出综合评价；(2)现有的评价方法往往需要人工计算，存在一定的计算误差，同时带有评价的主观性，评价过程耗费时间长、考虑的指标不够全面、评价结果不够准确；本专利技术首先计算权重得分和综合评价得分，根据权重得分和综合评价得分对分布式光伏接入对电网的影响做出评价，结果更全面、准确；(3)现有的分布式光伏接入电网综合评价方法中权重系数是固定的，但实际情况往往比较复杂，本专利技术中的权重系数W1、W2、W3和W4可针对不同的评价侧重要求进行配置，更具灵活性。附图说明图1是本专利技术的分布式光伏接入电网综合评价系统的系统框图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。如图1所示，本专利技术的一种分布式光伏接入电网综合评价系统，该系统包括数据库模块、可靠性评价模块、网损评价模块、设备利用率评价模块、电能质量评价模块和分布式光伏接入电网综合评价模块；可靠性评价模块，用于确定系统平均停电次数指标、系统平均停电时间指标、平均供电可用度指标和系统缺供电量指标，根据设定的各项最优指标数值计算各指标得分，各指标得分相加得到可靠性权重得分；网损评价模块，用于确定综合线损率指标和配网线损率指标，根据设定的综合线损率最优指标和比较配网线损率最优指标计算综合线损率指标得分和配网线损率指标得分，两项指标得分相加得到网损权重得分；设备利用率评价模块，用于确定线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标，根据设定的线路平均负载率最优指标和主变负载不均衡度最优指标计算线路平均负载率指标得分和主变负载不均衡度指标得分，两项指标得分相加得到设备利用率权重得分；电能质量评价模块，用于确定电压偏差指标和总谐波畸变率指标，根据设定的电压偏差最优指标和总谐波畸变率最优指标数值计算电压偏差指标得分和总谐波畸变率指标得分，两项指标得分相加得到电能质量权重得分；分布式光伏接入电网综合评价模块，用于根据可靠性权重得分、网损权重得分、设备利用率权重得分、电能质量权重得分以及各自的权重系数，确定综合评价得分；数据库模块，用于存储配电网原始数据、权重得分和综合评价得分。用户将配电网原始数据导入数据库模块，通过数据库模块可对导入的原始数据进行查看、修改，最后计算得到的权重得分和综合评价得分存储在数据库模块中。进一步的，所述系统平均停电次数指标SAIFI、系统平均停电时间指标SAIDI、平均供电可用度指标ASAI和系统缺供电量指标ENS分别通过下式确定： S A I F I = Σ i = 1 n N i N ]]> S A I D I = 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式光伏接入电网综合评价系统，其特征在于，包括：可靠性评价模块，用于确定系统平均停电次数指标、系统平均停电时间指标、平均供电可用度指标和系统缺供电量指标，并根据设定的各项最优指标数值计算各指标得分，各指标得分相加得到可靠性权重得分；网损评价模块，用于确定综合线损率指标和配网线损率指标，根据设定的综合线损率最优指标和比较配网线损率最优指标计算综合线损率指标得分和配网线损率指标得分，两项指标得分相加得到网损权重得分；设备利用率评价模块，用于确定线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标，根据设定的线路平均负载率最优指标和主变负载不均衡度最优指标计算线路平均负载率指标得分和主变负载不均衡度指标得分，两项指标得分相加得到设备利用率权重得分；电能质量评价模块，用于确定电压偏差指标和总谐波畸变率指标，根据设定的电压偏差最优指标和总谐波畸变率最优指标数值计算电压偏差指标得分和总谐波畸变率指标得分，两项指标得分相加得到电能质量权重得分；分布式光伏接入电网综合评价模块，用于根据可靠性权重得分、网损权重得分、设备利用率权重得分、电能质量权重得分以及各自的权重系数，确定综合评价得分；数据库模块，用于存储配电网原始数据、权重得分和综合评价得分。...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏接入电网综合评价系统，其特征在于，包括：可靠性评价模块，用于确定系统平均停电次数指标、系统平均停电时间指标、平均供电可用度指标和系统缺供电量指标，并根据设定的各项最优指标数值计算各指标得分，各指标得分相加得到可靠性权重得分；网损评价模块，用于确定综合线损率指标和配网线损率指标，根据设定的综合线损率最优指标和比较配网线损率最优指标计算综合线损率指标得分和配网线损率指标得分，两项指标得分相加得到网损权重得分；设备利用率评价模块，用于确定线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标，根据设定的线路平均负载率最优指标和主变负载不均衡度最优指标计算线路平均负载率指标得分和主变负载不均衡度指标得分，两项指标得分相加得到设备利用率权重得分；电能质量评价模块，用于确定电压偏差指标和总谐波畸变率指标，根据设定的电压偏差最优指标和总谐波畸变率最优指标数值计算电压偏差指标得分和总谐波畸变率指标得分，两项指标得分相加得到电能质量权重得分；分布式光伏接入电网综合评价模块，用于根据可靠性权重得分、网损权重得分、设备利用率权重得分、电能质量权重得分以及各自的权重系数，确定综合评价得分；数据库模块，用于存储配电网原始数据、权重得分和综合评价得分。2.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网综合评价系统，其特征在于，所述可靠性评价模块中的系统平均停电次数指标SAIFI、系统平均停电时间指标SAIDI、平均供电可用度指标ASAI和系统缺供电量指标ENS分别通过下式确定： S A I F I = Σ i = 1 n N i N ]]> S A I D I = Σ i = 1 n ( T i × N i ) N ]]> A S A I = 8760 × N - Σ i = 1 n ( T i × N i ) 8760 × N ]]> E N S = W l o s s W a l l × 100 % ]]>其中，n为停电次数，Ni为每次停电事故中停电用户数，Ti为每次用户停电时间，N为用户总数，Wloss为缺供电量，Wall为总供电量；所述系统平均停电次数指标得分为：25-a|SAIFI-SAIFIwell|其中a为系统平均停电次数指标得分系数，SAIFIwell为最优系统平均停电次数指标；系统平均停电时间指标得分为：25-b|SAIDI-SAIDIwell|其中b为系统平均停电时间指标得分系数，SAIDIwell为最优系统平均停电时间指标；平均供电可用度指标得分为：25-c|ASAI-ASAIwell|其中c为平均供电可用度指标得分系数，ASAIwell为最优平均供电可用度指标；系统缺供电量指标得分为：25-d|ENS-ENSwell|其中d为系统缺供电量指标得分系数，ENSwell为最优系统缺供电量指标；将四个得分相加得到可靠性权重得分，满分为100分。3.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网综合评价系统，其特征在于，所述网损评价模块中的综合线损率指标ΔP％和配网线损率指标ΔP′％分别为： Δ P % = P sup p l y - P s e l l P sup p l y × 100 % ]]> ΔP ′ % = P ′ sup p l y - P ′ s e l l P ′ sup p l y × 100 % ]]>其中，Psupply为供电量，Psell为售电量，P’supply为配电网供电量，P’sell为配电网售电量；综合线损率指标得分为：50-e|ΔP％-ΔP％well|其中e为综合线损率指标得分系数，ΔP％well为最优综合线损率指标；配网线损率指标得分为：50-f|ΔP′％-ΔP′％well|其中e为配网线损率指标得分系数，ΔP％well为最优配网线损率指标；将上述两个得分相加得到网损权重得分，满分为100分。4.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网综合评价系统，其特征在于，所述设备利用率评价模块中的线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标分别为： η l i n e = Σ j = 1 l η j l ]]> η T = Σ k = 1 m ( η k - η a v e r a g e ) 2 m 2 ]]>其中，ηj为各电压等级单条线路负载率，l为各电压等级线路总条数，ηk为各电压等级单台主变年平均负载率，ηaverage为各电压等级主变年平均负载率的平均值，m为各电压等级主变台数；将线路平均负载率指标和主变负载不均衡度指标与对应的最优指标数值进行比较，得到线路平均负载率指标得分和主变负载不均衡度指标得分，将两个得分相加得到设备利用率权重得分，满分为100分；所述电能质量评价模块中的电压偏差指标ΔU和总谐波畸变率指标THD分别为： Δ U = U - U N U N × 100 % ]]> T H D = Σ n = 2 H ( G n G 1 ) 2 ]]>其中，U为实际电压，UN为系统标称电压，G1为基波分量有效值，Gn为所有谐波分量有效值，n为谐波分量阶数，H为特定阶数；将电压偏差指标和总谐波畸变率指标与对应的最优指标数值进行比较，得到电压偏差指标得分和总谐波畸变率指标得分，将两个得分相加得到电能质量权重得分，满分为100分。5.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网综合评价系统，其特征在于，所述分布式光伏接入电网综合评价模块根据各权重得分和各权重系数计算综合评价得分：F＝W1×s1+W2×s2+W3×s3+W4×s4其中，F为综合评价得分，W1为可靠性权重系数，s1为可靠性权重得分，W2为网损权重系数，s2为网损权重得分，W3为设备利用率...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏祥运，王琦，陈良耳，李红，王华雷，朱立位，张志福，许其楼，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司连云港供电公司，国家电网公司，南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32