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1、10申请公布号CN104102840A43申请公布日20141015CN104102840A21申请号201410338970222申请日20140716G06F19/0020110171申请人国家电网公司地址100031北京市西城区西长安街86号申请人国网安徽省电力公司芜湖供电公司72发明人林其友李卫国任水华蒯圣宇赵武赵锋庞彦陈彦斌李涛舒晓欣黄晟蒯群74专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限公司34107代理人朱圣荣54发明名称配电网对光伏电源接纳能力的测评方法57摘要本发明揭示了一种配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，包括以下步骤步骤1、建立配电电网对光伏电源接纳能力指标；步骤2、对接纳能力。
2、指标作量级统一处理；步骤3、确定接纳能力指标权重；本发明提出了一种考虑多方面因素的配电网对光伏电源接纳能力综合评价模型，克服了原有模型主观性强、评价角度单一的缺陷，能够为光伏电源接入方案的选择提供科学的依据。51INTCL权利要求书2页说明书8页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页附图1页10申请公布号CN104102840ACN104102840A1/2页21配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1、建立配电电网对光伏电源接纳能力指标；步骤2、对接纳能力指标作量级统一处理；步骤3、确定接纳能力指标权重。2根据权利要求1所述。
3、的配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，其特征在于该方法还包括步骤4，假设需要测评的方案具有M个，并且每个方案具有N个接纳能力指标；构造标准化决策矩阵PPIJMN设采用层次分析法熵权法组合方法确定的权重为W1，2，NT确定指标加权评价值矩阵确定正理想点R和负理想点R，对于负效应指标来说计算方法相反计算方案I到正理想点R和负理想点R的距离计算相对贴近度,方案I到理想方案的贴近度为则可通过各个方案的相对贴近度进行排序以比较各方案的优劣。3根据权利要求1或2所述的配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，其特征在于所述步骤1中接纳能力指标包括电能质量指标、安全运行特性指标；其中电能质量指标包括谐波含量、电压。
4、偏差、电压波动、三相电压不平衡度和直流分量；其中安全运行特性指标包括有功功率控制能力、无功功率调节能力、光伏电站启动时有功功率变化和短路电流贡献度。4根据权利要求3所述的配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，其特征在于所述步骤1中接纳能力指标还包括经济特性指标，所述经济特性指标包括网损减小成本、可避权利要求书CN104102840A2/2页3免电量成本和光伏建设成本。5根据权利要求1或2所述的配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，其特征在于所述步骤2中对个指标进行归一化处理，统一变换到0,1范围内，其中包括正效应指标与负效应指标；所述正效应指标规范化方法如下当第J项指标XJ为正效应指标时，作出以下。
5、变换所述负效应指标规范化方法如下当第J项指标XJ为负效应指标时，作出以下变换6根据权利要求1或2所述的配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，其特征在于所述步骤3中权重通过层次分析法和熵权法之一或者结合确定；所述层次分析法中，通过对各个指标人为赋值确定权重；所述熵权法中，设评价指标共有M个，可供选择方案有N个，则N个方案对应M个评价指标的指标值构成归一化指标决策矩阵YYIJNM，则指标J下，评价方案I的贡献度为其中，根据熵的极值性，得到表征指标评价重要度的熵，由EYJ确定评价指标J的评价值J为层次分析法和熵权法组合确定通过以下公式获得JI1I式中J为组合权重；为层次分析法的权重，其取值范围为0,1。
6、；I为层次分析法确定的权重；I为熵权法的权重。权利要求书CN104102840A1/8页4配电网对光伏电源接纳能力的测评方法技术领域0001本发明涉及电网综合测评领域，尤其涉及配电网对光伏电源接纳能力的综合测评方法。背景技术0002能源需求与环境保护的双重压力迫使各国政府努力寻求一种新的发电方式来代替传统的火力发电。光伏发电由于具有无地域限制、无能源消耗、无环境污染、建设周期短、运行方式灵活等优点而被引入电网，从而克服传统发电方式的不足。但是，光伏发电接入配电网也带来的一系列负面影响，如改变网络中的潮流方向、影响电能质量、引起保护的误动与拒动以及发生孤岛效应等问题。因此，综合考虑光伏电源接入对。
7、配电网的影响，科学合理地评价配电网对光伏电源的接纳能力，对于含光伏电源的配电网规划具有十分重要的现实意义。目前此领域都从某一个方面分析了配电网对光伏电源的接纳能力，不能无法全面综合评价。发明内容0003本发明所要解决的技术问题是实现一种综合考虑电能质量、安全性、经济性测评配电网对光伏电源接纳能力的方法。0004为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为配电网对光伏电源接纳能力的测评方法，包括以下步骤0005步骤1、建立配电电网对光伏电源接纳能力指标；0006步骤2、对接纳能力指标作量级统一处理；0007步骤3、确定接纳能力指标权重；0008该方法还包括步骤4，假设需要测评的方案具有M个，并且每个。
8、方案具有N个接纳能力指标；0009构造标准化决策矩阵PPIJMN0010设采用层次分析法熵权法组合方法确定的权重为0011W1，2，NT0012确定指标加权评价值矩阵00130014确定正理想点R和负理想点R，对于负效应指标来说计算方法相反0015说明书CN104102840A2/8页500160017计算方案I到正理想点R和负理想点R的距离001800190020计算相对贴近度,方案I到理想方案的贴近度为00210022则可通过各个方案的相对贴近度进行排序以比较各方案的优劣。0023所述步骤1中接纳能力指标包括电能质量指标、安全运行特性指标；0024其中电能质量指标包括谐波含量、电压偏差、电。
9、压波动、三相电压不平衡度和直流分量；0025其中安全运行特性指标包括有功功率控制能力、无功功率调节能力、光伏电站启动时有功功率变化和短路电流贡献度。0026所述步骤1中接纳能力指标还包括经济特性指标，所述经济特性指标包括网损减小成本、可避免电量成本和光伏建设成本。0027所述步骤2中对个指标进行归一化处理，统一变换到0,1范围内，其中包括正效应指标与负效应指标；0028所述正效应指标规范化方法如下0029当第J项指标XJ为正效应指标时，作出以下变换00300031所述负效应指标规范化方法如下0032当第J项指标XJ为负效应指标时，作出以下变换00330034所述步骤3中权重通过层次分析法和熵权。
10、法之一或者结合确定；0035所述层次分析法中，通过对各个指标人为赋值确定权重；0036所述熵权法中，设评价指标共有M个，可供选择方案有N个，则N个方案对应M个评价指标的指标值构成归一化指标决策矩阵YYIJNM，则指标J下，评价方案I的贡献度为说明书CN104102840A3/8页600370038其中，根据熵的极值性，得到表征指标评价重要度的熵，0039由EYJ确定评价指标J的评价值J为00400041层次分析法和熵权法组合确定通过以下公式获得0042JI1I0043式中J为组合权重；为层次分析法的权重，其取值范围为0,1；I为层次分析法确定的权重；I为熵权法的权重。0044本发明提出了一种考。
11、虑多方面因素的配电网对光伏电源接纳能力综合评价模型，克服了原有模型主观性强、评价角度单一的缺陷，能够为光伏电源接入方案的选择提供科学的依据。0045具体来说，本发明具有如下有优点00461指标数据精确数量化本发明给出了每一项指标具体的数学计算公式，因此每一项指标都可以精确量化。00472权重选择科学化本发明既能充分利用决策者的经验，又能利用客观法进行约束修正，避免了主观性太强造成的评价结果不合理。00483评价结果多维性展示本发明可以展现总体的评价结果，同时又可以分为3个方面进行多维展示，方便决策者根据自己的偏好选择光伏接入方案。附图说明0049下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明。
12、0050图1配电网对光伏电源接纳能力的综合评价指标体系框图。具体实施方式0051本发明配电网对光伏电源接纳能力的测评方法包括以下步骤0052步骤1、建立配电电网对光伏电源接纳能力指标；0053步骤2、对接纳能力指标作量级统一处理；0054步骤3、确定接纳能力指标权重；0055此外还可以增加步骤4，对理想点排序法层次分析法熵权法组合评价模型，从而确定各个方案的优劣。0056下面针对各个步骤的细节逐一说明0057一、建立配电网对光伏电源接纳能力指标体系0058光伏并网可以有效缓解电力紧缺现象，但是由于光伏电源改变了配电网的结构，产生了一些负面效应，因此必须合理地对配电网对光伏电源接纳能力进行评价，。
13、以便确定说明书CN104102840A4/8页7合理的光伏接入方案。本文从电能质量、运行安全性、经济性三方面出发定义了配电网对光伏电源接纳能力指标体系，下面对具体指标一一进行介绍。0059电能质量00601谐波含量0061光伏电源接入配电网需要用到大量电力电子设备，容易对电网造成谐波污染，谐波分量的大小与光伏电源的容量以及接入位置有关。谐波含量指标的定量表达式为00620063式中HR为谐波含量；UH为电压谐波值；UI为基本电压。00642电压偏差0065光伏接入导致传统配电网结构发生了变化，从而对电压偏差造成了一定程度的影响，其中对公共连接点的电压偏差影响最大，因此选取公共连接点处的电压偏差。
14、作为衡量指标，其具体计算公式为00660067式中U为电源偏移；UN为公共连接点处电压额定值；电压U为公共连接点处电压的实际值与电压额定值之间的差值。00683电压波动0069光伏发电具有波动性、间歇性的特点，容易引起电网电压波动与闪变，选取最严重情况下公共连接点处电压波动的值作为该指标的具体数值。00704三相电压不平衡度0071光伏电源通过逆变器接入电网，单相分布式光伏电源以及逆变器都有可能造成电压的三相不平衡度。该指标的定义式为00720073式中G为三相电压不平衡度；UMAX为三相电压最大值；U为三相电压平均值。00745直流分量0075光伏电源接入配电网，会造成直流分量注入，对配电网。
15、造成不利影响。该指标值的计算式为00760077式中UD为直流分量指标值；UD为三相电压最大值；UAV为三相电压平均值。0078安全运行特性00791有功功率控制能力0080大型和中型光伏电站应具有有功功率控制能力，并能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出。可以预先设置调度曲线，通过计算光伏跟踪曲线与调度曲线之间的最大差值来衡量有功控制能力。说明书CN104102840A5/8页800812无功功率调节能力0082无功功率调节能力是衡量光伏电站参与调压能力的重要指标，可以通过式5对无功调节能力进行量化。008300843光伏电站启动时有功功率变化0085光伏电站启动时有功功率变化指标反映了光。
16、伏电站启动时给电网造成的扰动，其计算公式为00860087式中B为光伏电站启动时有功功率变化指标值；P为光伏电站启动时有功功率变化率；PMAX为接入点最大允许有功功率变化率。00884短路电流贡献度0089光伏电站接入配电网可能会导致保护的误动作，保护误动的概率与光伏电源贡献的短路电流量密切相关。短路电流贡献度的计算式为00900091式中C为短路电流贡献度指标值；I1为短路时光伏电站向电网输出的短路电流值；I2为未接光伏情况下的短路电流。0092经济特性00931网损减小成本0094光伏电源的接入避免了电能的远距离传输，减少了线路传输电能带来的网络损耗，降低了电力传输成本。综合线损减少成本计。
17、算表达式为0095CNIATLWIPE80096式中CNI为综合线损减少成本；ATL为线损率的降低值；WI为单位网损对应的成本；PE为预测用电量。00972可避免电量成本0098光伏电源接入配电网减少了传统火力发电方式的发电量，降低了燃料的使用成本。可避免电量成本的计算公式为0099CWIWCAC90100式中CWI为可避免电量成本；WC可避免的发电量；AC为生产单位电量耗费的燃料成本。0101二、指标的处理0102由于指标体系中各个指标的类型不同，数量级不同，因此无法进行直接对比。为了解决这一问题，必须对各指标的值进行归一化处理，即统一变换到0,1范围内。然而，由于评价指标类型的不同，其规范。
18、化的方法也各异，对于本评价体系而言，存在正效应指标与负效应指标两种类型，对两种指标的规范化方法如下01031正效应指标说明书CN104102840A6/8页90104当第J项指标XJ为正效应指标时，即越大越好时，对它作如下变换010501062负效应指标0107当第J项指标XJ为负效应指标时，即越小越好时，对它作如下变换01080109三、指标权重确定方法0110对于任意评价目标来说，评价指标之间的相对重要性是不同的，评价指标之间的这种相对0111重要性的大小，可以用权重来反映。目前的指标权重确定方法主要有两类主观赋权法与客观赋权法。两种方法各有利弊，其中主观赋权法可以反映研究者对某些指标的重。
19、点侧重，但是客观性较差；而客观赋权法的原始数据是由各指标在评价中的实际数据组成，它不依赖于人的主观判断，因而此类方法客观性较强。0112基于以上原因，本文将主观赋权方法与客观赋权方法相结合，既采纳专家意见，又用客观赋权方法来修正，得到的权重更加科学合理。其中，主观赋权法选用的是比较具有代表性的层次分析法，客观赋权方法选用的是应用比较广泛的熵权法。0113层次分析法0114层次分析法AHP是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法，它把研究对象作为一个系统，按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策，成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分。
20、析的重要工具。0115层次分析法的基本步骤为01161首先由认为对评价对象赋值，依据9级标度法给判定矩阵赋值，判定矩阵如式12所示。011701182求判定矩阵B的最大特征值MAX及其对应的特征向量V0119BVMAXV1201203求各指标权重012101224一致性检验说明书CN104102840A7/8页100123随机一致性比率CR为01240125式中CI为一致性指标；RI为平均随机一致性指标。0126一致性指标CI可依下式确定01270128式中M为判断矩阵的阶数。0129熵权法0130熵权表示在给定被评价对象集后，各指标的相对差异程度系数。配电网对光伏电源接纳能力评价体系中的各个。
21、指标涵盖了大量的数据信息，熵权法可以使这些数据得到充分应用，体现完全客观的权重数值。0131设评价指标共有M个，可供选择方案有N个，则N个方案对应M个评价指标的指标值构成归一化指标决策矩阵YYIJNM,则指标J下，评价方案I的贡献度为01320133其中，根据熵的极值性，得到表征指标评价重要度的熵01340135由EYJ确定评价指标J的评价权值J为01360137组合权重计算0138综合两种方法得到的权重结果，将两种方法按照一定比例进行组合，得到组合权重，其具体计算公式为0139JI1I200140式中J为组合权重；为层次分析法的权重，其取值范围为0,1；I为层次分析法确定的权重；I为熵权法的。
22、权重；0141四、理想点排序法层次分析法熵权法组合评价模型0142根据配电网对光伏电源接纳能力综合评价指标体系的特点，结合层次分析法熵权法组合权重确定方法，本文提出了理想点排序法层次分析法熵权法组合评价模型。理想点排序法根据有限个评价对象与理想化目标的接近程度进行排序，其中理想点目标有两个，一个是正理想点，另一个是负理想点，该评价方法通过衡量离正理想点或者负理想点的距离来实现。本文提出的理想点排序法熵权法层次分析法组合评价模型，运用层次说明书CN104102840A108/8页11分析法熵权法主客观组合权重方法来与理想点法结合，减少权重分析误差，提高计算精度，具体步骤如下01431设有M个评价方案，N个评价指标，构造标准化决策矩阵PPIJMN。01442设采用层次分析法熵权法组合方法确定的权重为0145W1，2，NT2101463确定指标加权评价值矩阵014701484确定正理想点R和负理想点R，对于负效应指标来说计算方法相反。0149015001515计算方案I到正理想点R和负理想点R的距离0152015301546计算相对贴近度0155方案I到理想方案的贴近度为01560157可以对各方案的相对贴近度进行排序以比较各方案的优劣。说明书CN104102840A111/1页12图1说明书附图CN104102840A12。