【技术实现步骤摘要】
电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系
本专利技术涉及电力的发电、输电、变电、配电和用电领域，尤其涉及一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系。
技术介绍
随着智能配电网建设工作的深入推进，以及电能变换设备的爆发式增长，两者之间的交互是否友好对智能配电网影响重大，严重时甚至威胁用户及电网安全。建立友好交互评价指标体系，可使友好交互的评价从定性走向定量，更好的推动电能变换设备研发和智能配电网建设。电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标是衡量智能配电网发展水平的科学依据。而在充分考虑“源-网-荷”三个层级下电能变换设备与智能配电网交互问题上，目前国内尚无相关标准可供参考，并且由于各国对智能配电网的理解和定义各有不同，国外相关标准并无借鉴意义。因此，结合我国智能配电网发展的实际情况、发展目标和重点，建立电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标对评估我国智能配电网发展水平，提供评价基准是必要的。在“安全、优质、智能”三个维度下，建立电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，将发挥导向性作...
【技术保护点】
1.一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，其特征在于：包括四个指标层：目标层、准则层、子准则层和措施层；对每一个所述指标层的层次结构进行分类；/n所述目标层包括：电能变换设备与智能配电网友好交互的总体指标，用于评价电能变换设备与智能配电网之间交互的友好程度；/n所述准则层中包括：安全指标、优质指标及智能指标三个涉及友好交互的指标，从安全、优质、智能三个方面评判电能变换设备与智能配电网是否进行友好交互；/n所述安全指标在子准则层中分类，包括：稳定运行能力、可靠供电能力及故障穿越能力三个涉及运行能力的指标，用于描述电能变换设备在智能配电网中的安全运行能力；/n所述...
【技术特征摘要】
1.一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，其特征在于：包括四个指标层：目标层、准则层、子准则层和措施层；对每一个所述指标层的层次结构进行分类；
所述目标层包括：电能变换设备与智能配电网友好交互的总体指标，用于评价电能变换设备与智能配电网之间交互的友好程度；
所述准则层中包括：安全指标、优质指标及智能指标三个涉及友好交互的指标，从安全、优质、智能三个方面评判电能变换设备与智能配电网是否进行友好交互；
所述安全指标在子准则层中分类，包括：稳定运行能力、可靠供电能力及故障穿越能力三个涉及运行能力的指标，用于描述电能变换设备在智能配电网中的安全运行能力；
所述优质指标在子准则层中分类，包括：输出优化能力、多功能复用能力及电能质量补偿能力三个涉及运行能力的指标，用于描述电能变换设备在智能配电网中的优质运行能力；
所述智能指标在子准则层中分类，包括：能量路由能力、信息互动能力及电力定制能力三个涉及运行能力的指标，用于描述电能变换设备在智能配电网中的智能运行能力；
对稳定运行能力指标进行分类，在措施层中包括：工作电压允许范围、工作频率允许范围、平均无故障可用小时数、振荡阻尼系数、系统阻抗比、过载水平及时间六个涉及具体交互性能的指标；对可靠供电能力指标进行分类，在措施层中包括：供电可靠率、供电故障自愈率及供电故障自愈速度三个涉及具体交互性能的指标；对故障穿越能力指标进行分类，在措施层中包括：有功恢复速率、动态电流限制比及保护正确动作率三个涉及具体交互性能的指标；
对输出优化能力指标进行分类，在措施层中包括：运行效率、响应时间、注入电流畸变率及功率环流水平四个涉及具体交互性能的指标；对多功能复用能力指标进行分类，在措施层中包括：功能集成度、工作模式切换速率及功能可用系数三个涉及具体交互性能的指标；对电能质量补偿能力指标进行分类，在措施层中包括：电压补偿度、总谐波补偿率、负序电流补偿率、零序电流补偿率、频率调整范围及功率因素提升度六个涉及具体交互性能的指标；
对能量路由能力指标进行分类，在措施层中包括：分布式能源渗透率、交直流功率调控水平及转动惯量参数三个涉及具体交互性能的指标；对信息互动能力指标进行分类，在措施层中包括：遥信动作正确率、通信规约适应度、区域协调控制水平及数据分析智能化水平四个涉及具体交互性能的指标；对电力定制能力指标进行分类，在措施层中包括：电压合格率、频率合格率、电压暂降与短时中断水平及供电点背景谐波水平四个涉及具体交互性能的指标。
2.根据权利要求1所述的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，其特征在于，所述安全层面下的稳定运行能力指标中，所述工作电压允许范围是电能变换设备工作电压的允许变化范围，所述工作电压允许范围越大表征设备的稳定运行能力越强；
所述工作频率允许范围是电能变换设备工作频率的允许变化范围，所述工作频率允许范围越大表征设备的稳定运行能力越强；
所述平均无故障可用小时数是在统计期间内电能变换设备的可用小时数与强迫停运次数之比：
式(1)中，电能变换设备的可用小时数是指在统计期间内电能变换设备处于可用状态下的小时数，电能变换设备的强迫停运次数是指在统计期间内电能变换设备处于非计划停运状态的总次数，所述平均无故障可用小时数越长表征设备的稳定运行能力越强；
所述振荡阻尼系数是表征新能源接入设备阻尼系统功率振荡能力的特征参数，所述振荡阻尼系数的取值越满足新能源接入设备控制系统稳定性和动态响应速度的要求表征设备的稳定运行能力越强；
所述系统阻抗比是配电网的网侧等效阻抗和电能变换设备的等效输出阻抗之比，所述系统稳定时阻抗比的实部的条件为：
式(2)中，Zi为配电网的网侧等效阻抗，Zo为电能变换设备的等效输出阻抗，所述系统阻抗比越满足条件表征设备的稳定运行能力越强；
所述过载水平及时间是在规定的工作条件下，电能变换设备能够供给但不会超过自身安全运行极限的最大输出功率及持续时间，所述过载水平越高、时间越长表征设备的稳定运行能力越强。
3.如权利要求1所述的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，其特征在于，所述安全层面下的可靠供电能力指标中，所述供电可靠率是在统计期间内，配电网对用户实际供电时间总小时数与统计期间小时数的比值用百分比表示：
所述供电可靠率越高表征可靠供电能力越强；
所述供电故障自愈率是表征配电网出现故障后快速隔离故障和自我恢复的能力用百分比表示：
式(4)中，每次故障影响的用户数是指故障影响范围内线路连接的用户数，每次故障自愈的用户数是指故障影响范围内线路连接的用户数与实际遭受停电用户数之差，所述供电故障自愈率越高表征可靠供电能力越强；
所述供电故障自愈速度是表征配电网对规定之内短时停电与电压骤降的自愈恢复能力，所述供电故障自愈速度越快表征可靠供电能力越强。
4.如权利要求1所述的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，其特征在于，所述安全层面下的故障穿越能力指标中，所述有功恢复速率是配电网故障期间没有切出的新能源接入设备，新能源接入设备的有功功率在故障清除后应快速恢复，以一定额定功率/秒的变化率恢复至故障前的值，所述有功恢复速率越快表征故障穿越能力越强；
所述动态电流限制比是配电网故障情况下，电能变换设备在穿越过程中承受的最大电流与自身的额定电流峰值之比，所述动态电流限制比越大表征故障穿越能力越强；
所述保护正确动作率是保护正确动作次数与保护总动作次数的百分比，表征电能变换设备自身保护及其与接入电网上下级保护协调配合的整体效果用百分比表示：
式(5)中，保护总动作次数包括：保护正确动作次数、误动作次数和拒动次数，所述保护正确动作率越高表征故障穿越能力越强。
5.如权利要求1所述的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系，其特征在于，所述优质层面下的输出优化能力指标中，所述运行效率是电能变换设备的总输出功率与总输入功率之比用百分比表示：
式(6)中，Pout为电能变换设备的总输出功率，Pin为电能变换设备的总输入功率，所述运行效率越高表征输出优化能力越强；
所述响应时间是输入阶跃控制信号后，电能变换设备的输出达到要求输出值的90％所用的时间，且所述响应时间没有产生过冲，所述响应时间越短表征输出优化能力越强；
所述注入电流畸变率是电能变换设备运行中向电网注入的谐波电流含量的方均根值与注入的基波电流分量的方均根值之比用百分比表示：
式(7)中，设备注入的谐波电流含量I1为设备注入的基波电流，Ih分第h次谐波电流，所述注入电流畸变率越低表征输出优...
【专利技术属性】
技术研发人员：周柯，丘晓茵，金庆忍，奉斌，彭博雅，丘浩，楚红波，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西;45
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