一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法及系统，所述方法括如下步骤：对电网中关键适应性指标进行分级，从而构建覆盖不同类适应性指标的典型电网场景集；建立供电质量提升方案综合评估指标体系，包括供电质量提升方案的技术性评估指标、经济性评估指标、适应性评估指标；基于熵权分析

【技术实现步骤摘要】
一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及供电质量提升装置评估
，特别涉及一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，大量的供电质量提升装置不断投入使用。运行实践表明，这些装置在不改变电网网架结构的情况下，提高了电网的电能质量水平、运行的稳定性和控制上的灵活性，有效降低了用户的能耗，与节能减排政策完全一致，对电网安全稳定运行具有重要的意义。但由于电网存在非理想运行或故障状态，如电压偏差、频率偏差、三相电压不平衡、电压波动、电压谐波、电网阻抗变化等，这些非理想电网运行环境将直接影响供电质量提升装置的补偿性能的实现。
[0003]国内外关于供电质量提升装置的研究与开发存在普遍性的问题，主要体现在未考虑到设备接入电网场景的多样性。由于缺乏足够的试验、测试手段和检测技术，无法对不同电网场景下的供电质量提升装置的运行特性进行深入研究，不能对配网供电质量提升装置质量进行合理评估；同时，供电质量提升装置制造缺乏统一的规范和标准，同时缺乏相应的测试手段和技术，难以甄别治理装置优劣，导致目前市场上供电质量提升装置质量良莠不齐。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法及系统，运用熵权分析
‑
AHP
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DEMATEL法进行定量化处理，评价出不同场景下设备补偿性能的等级，从而甄别出供电质量提升装置的性能优劣。
[0005]一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0006]步骤一、建立典型适应性场景集：基于国家标准GB/T12326
‑
2008，将电网关键适应性指标中的电压偏差、频率偏差、电压谐波及电压不平衡的限值分为I、II、III、IV级，用于构建覆盖不同类适应性指标的典型电网场景集S；
[0007]步骤二、各适应场景下补偿性能指标实测及其量化：将典型电网场景集S内场景编号为S
i
，确定评价配网供电质量提升装置性能评价指标包括技术性评价指标V
i
、经济性评估指标C
i
、适应性评估指标E
i
，在各类场景下对目标进行补偿性能测试，获得针对不同场景下指标作为因子的三个性能指标因素集V、C、E；
[0008]步骤三、基于熵权分析
‑
AHP
‑
DEMATEL法的配网供电质量提升装置性能综合评价：定义指标集C与评价集E，采用熵权分析法得到各个性能指标的熵权V；基于层次分析法对技术性评价指标V
i
、经济性评估指标C
i
、适应性评估指标E
i
进行重要性两两比较，得到判断矩阵H；采用DEMATEL法对判断矩阵H处理后得到综合影响矩阵T，根据综合影响矩阵T求得评价
指标的中心度M
j
，结合评价指标的中心度M
j
和熵权V得到综合评估权重w，从而合成评价结果f。
[0009]进一步的，所述各适应场景下补偿性能指标实测及其量化，其步骤包括：
[0010]计算评价配网供电质量提升装置性能的技术性评价指标V：电压偏差指数V1，电压频率偏差指数V2，电压畸变率V3，电压暂降V4，电压闪变V5，三相不平衡度V6；
[0011]计算评价配网供电质量提升装置性能的经济性评价指标C：设备成本C1、年运行维护费用C2；
[0012]计算评价配网供电质量提升装置性能的适应性评价指标E：无功补偿效益E1、谐波补偿效益E2、不平衡补偿效益E3；
[0013]量化一级评价指标，得到指标集V、C、E。
[0014]进一步的，其中，电压偏差指数V1为电压有效值与额定电压的差值占额定电压比例大小：
[0015][0016]电压频率偏差指数V2指电压有效值曲线上相邻2个极值之差,以系统标称电压的百分数表示为：
[0017][0018]式中U
max
与U
min
分别为并网点电压有效值相邻的极值；
[0019]电压畸变率V3：
[0020][0021]式中，U
n
为n次谐波电压有效值；U
f
为基波电压有效值；
[0022]电压暂降V4指标用SARFI指标，是特定周期内电压暂降的发生频度：
[0023][0024]式中，N为某时间段内残压小于X％的电压暂降的发生次数；T1为总检测时间；T2为指标计算周期时间；
[0025]电压闪变V5：
[0026][0027]式中，p
0.1
，p1，p3，p
10
，p
50
分别为瞬时闪变视感度S(t)超过0.1％，1％，3％，10％，50％时间比的P
k
值；S(t)为瞬时闪变视感度，指闪变强弱的瞬时值随时间变化的一系列值；P
k
为某一瞬时视感度S(t)值在整个检测时间段所占比。
[0028]三相不平衡度V6：
[0029][0030][0031]式中，U
A
、U
B
、U
C
分别为各相相电压均方根值；
[0032]其中，设备成本C1：
[0033]C1＝F0+F1+F2[0034]式中，F0为购买价款；F1为相关税费；F2为使固定资产达到预定可使用状态前所发生的归属于该资产的运输费、装卸费、安装费和专业人员服务费；
[0035]年运行维护费用C2：
[0036]C2＝E1+E2+E3+E4[0037]式中，E1为燃料动力费；E2为维修费；E3为行政管理费；E4为其他支出费用；
[0038]其中，无功补偿效益E1主要为节省的网损费：
[0039][0040]式中，ΔP
网损
为无功补偿前后节省的有功功率，σ为无功补偿装置投运时间占比，λ为实时电价；
[0041]谐波补偿效益E2主要为节省的变压器损耗和线损费用：
[0042][0043]式中，γ
s，2
为谐波造成变压器额外损耗占比，ΔP
tm
为配电变压器的负载损耗，k
l，2
为谐波补偿减少的线损率，ΔP
l
为线损；
[0044]不平衡补偿效益E3主要为节省的配电变压器损耗和线损费用：
[0045][0046]式中，γ
s,3
为不平衡造成变压器额外损耗占比，k
l,3
为减少的线损率。
[0047]进一步的，所述量化一级评价指标，得到指标集V、C、E，具体为：
[0048]1)确定技术性评价指标V
[0049]对于指标V1～V6，用层次分析法，得到权重向量ω：
[0050]ω＝[ω1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、建立典型适应性场景集：基于国家标准GB/T12326
‑
2008，将电网关键适应性指标中的电压偏差、频率偏差、电压谐波及电压不平衡的限值分为I、II、III、IV级，用于构建覆盖不同类适应性指标的典型电网场景集S；步骤二、各适应场景下补偿性能指标实测及其量化：将典型电网场景集S内场景编号为S
i
，确定评价配网供电质量提升装置性能评价指标包括技术性评价指标V
i
、经济性评估指标C
i
、适应性评估指标E
i
，在各类场景下对目标进行补偿性能测试，获得针对不同场景下指标作为因子的三个性能指标因素集V、C、E；步骤三、基于熵权分析
‑
AHP
‑
DEMATEL法的配网供电质量提升装置性能综合评价：定义指标集C与评价集E，采用熵权分析法得到各个性能指标的熵权V；基于层次分析法对技术性评价指标V
i
、经济性评估指标C
i
、适应性评估指标E
i
进行重要性两两比较，得到判断矩阵H；采用DEMATEL法对判断矩阵H处理后得到综合影响矩阵T，根据综合影响矩阵T求得评价指标的中心度M
j
，结合评价指标的中心度M
j
和熵权V得到综合评估权重w，从而合成评价结果f。2.如权利要求1所述的不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法，其特征在于，所述各适应场景下补偿性能指标实测及其量化，其步骤包括：计算评价配网供电质量提升装置性能的技术性评价指标V：电压偏差指数V1，电压频率偏差指数V2，电压畸变率V3，电压暂降V4，电压闪变V5，三相不平衡度V6；计算评价配网供电质量提升装置性能的经济性评价指标C：设备成本C1、年运行维护费用C2；计算评价配网供电质量提升装置性能的适应性评价指标E：无功补偿效益E1、谐波补偿效益E2、不平衡补偿效益E3；量化一级评价指标，得到指标集V、C、E。3.如权利要求2所述的不同电网场景下电能质量治理设备的补偿能力评估方法，其特征在于，其中，电压偏差指数V1为电压有效值与额定电压的差值占额定电压比例大小：电压频率偏差指数V2指电压有效值曲线上相邻2个极值之差,以系统标称电压的百分数表示为：式中U
max
与U
min
分别为并网点电压有效值相邻的极值；电压畸变率V3：式中，U
n
为n次谐波电压有效值；U
f
为基波电压有效值；
电压暂降V4指标用SARFI指标，是特定周期内电压暂降的发生频度：式中，N为某时间段内残压小于X％的电压暂降的发生次数；T1为总检测时间；T2为指标计算周期时间；电压闪变V5：式中，p
0.1
，p1，p3，p
10
，p
50
分别为瞬时闪变视感度S(t)超过0.1％，1％，3％，10％，50％时间比的P
k
值；S(t)为瞬时闪变视感度，指闪变强弱的瞬时值随时间变化的一系列值；P
k
为某一瞬时视感度S(t)值在整个检测时间段所占比。三相不平衡度V6：：式中，U
A
、U
B
、U
C
分别为各相相电压均方根值；其中，设备成本C1：C1＝F0+F1+F2式中，F0为购买价款；F1为相关税费；F2为使固定资产达到预定可使用状态前所发生的归属于该资产的运输费、装卸费、安装费和专业人员服务费；年运行维护费用C2：C2＝E1+E2+E3+E4式中，E1为燃料动力费；E2为维修费；E3为行政管理费；E4为其他支出费用；其中，无功补偿效益E1主要为节省的网损费：式中，ΔP
网损
为无功补偿前后节省的有功功率，σ为无功补偿装置投运时间占比，λ为实时电价；谐波补偿效益E2主要为节省的变压器损耗和线损费用：式中，γ
s
，2为谐波造成变压器额外损耗占比，ΔP
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，宫金武，沈煜，闵怀东，胡成奕，陈鹤冲，蒋伟，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：