微电网规划评价指标体系研究

为了更客观地评价不同结构微电网的优劣,构建了新形势下的微电网规划评价指标体系。评价指标体系分为微电网规划战略收益评价指标与微电网规划基础结构评价指标两部分,其中,战略收益部分考虑了电网企业、独立投资商、微网内用户三种微网投资主体的利益需求指标;基础结构部分考虑了微网内微电源与储能装置的性能指标,两部分指标重点突出,互补性强。采用层次分析法与模糊综合评价法对三种方案进行综合评价,对结果进行了科学合理的分析,验证了所提指标体系的有效性。     

基于长期运行模拟的独立型微网规划方案动态评估

为了评估独立型微网对于运行条件逐年动态变化的适应度,提出一种基于长期运行模拟的微网规划方案动态评估方法。首先建立动态评估的多时间尺度理论框架,并从可靠性、经济性、高效性、环保性等多个方面构建方案评估的指标体系。然后提出适应动态评估的长期运行模拟方法,在全寿命周期层面通过动态模型模拟外部环境与内部结构因素的逐年变化,在年运行层面通过序贯蒙特卡洛法模拟短期不确定性因素的随机变化。针对独立型风光柴储微网算例,通过与国际常用微网规划软件HOMER的结果对比,验证所提方法的正确性和有效性。算例结果表明,所提动态评估方法可以在不同场景下得到规划方案的综合指标结果和时序指标集,比静态评估更加全面、灵活,能够为微网规划及其扩展方案的制定提供科学合理的依据。     

计及多能互补的海岛群微网系统规划评价方法

针对海岛群微网中各类电源及负荷特点,提出了一种含海洋能发电的多能互补海岛群微网系统规划评价方法。首先,分析了多能互补海岛群微网的典型架构及规划原则;而后构建了包含投资成本、环保效益和综合能效等方面的多属性多目标评价指标体系;最后,研究了各项指标的量化计算方法,并综合利用主观权重和客观权重的互补特点,提出一种基于G1-熵权-独立性权组合的海岛群微网系统规划评价方法。算例分析表明,所提出的规划评价方法可以较为全面地对各种海岛群微网系统规划方案进行科学的计算和评价,为最优方案的筛选提供技术支持。     

新电改下考虑微网和多元负荷的配网效益评价研究

随着新电改的不断推进以及微网、多元负荷的迅速发展,在政策与技术的综合背景下如何确保电网公司对配电网投资的综合效益成为关键。针对该问题,综合考虑微网、多元负荷对配网投资的影响,构建了一种配网投入-产出效益评价指标体系;其次,结合微网、多元负荷对购售电的影响建立了新电改后配电网的投入产出模型;最后提出了评分法和优选法2种方法进行配网投资的评价以及配网规划项目的优选,其中评分法采用层次分析法及熵权法确定综合权重,优选法采用改进灰色关联度法进行数据分析。实际算例验证了所提评价体系的可行性及有效性。     

基于前景理论的电网规划方案综合决策方法

间歇性电源高渗透率电网规划方案优选是一类随机决策问题,传统随机决策方法难以准确考虑决策者偏好和风险倾向,且对不确定性信息挖掘不足。为此将前景理论引入电网规划方案优选中,建立了间歇性电源高渗透率电网规划方案评价指标体系,充分考虑这类电网包含的随机因素,在求得各类型指标服从的概率分布类型的基础上,结合决策者主观偏好和风险倾向构建各评价指标的前景价值函数和权重函数,以前景值作为各指标的属性值,采用VIKOR方法对基于前景值的待选方案进行综合决策。相关算例验证了所提方法的合理性和有效性。     

考虑不确定因素影响的独立微网综合性能评价模型

综合考虑微网运行中各种不确定性因素的影响,提出独立微网综合性能评价模型,可作为技术经济评价与管理过程的辅助分析工具。模型综合考虑了微网中间歇性发电资源出力不确定性、负荷不确定性以及系统设备不确定性等,采用HOMER软件模拟系统供需资源的变化情况,采用蒙特卡洛方法模拟系统设备故障停运情形,在此基础上提出独立运营微网综合性能评价指标和方法。采用算例分析了独立微网的供电保障性、投资经济性和环保性,并讨论了不同因素变化对微网运行性能的影响,从而验证了所提模型和算法的有效性。     

基于理想向量空间投影理论的微网规划方案经济性综合评价

为了对微网规划方案的经济性进行科学评价,提出了基于理想向量空间投影理论的微网经济性综合评估数学模型。构建了适应微网规划特点的综合评价指标体系,包括初始投资成本、运行维护成本、节能效益、环保效益、可靠性效益、政府补贴效益、降损效益、延缓电网投资效益等。在此基础上,融合理想向量空间模型和灰色矢量投影原理,实现微网规划方案优选排序。通过对一个实际的微网示范工程进行计算分析,验证了该模型的有效性和优越性,结果表明,该模型可以全面考虑影响微网规划特征的要素,量化分析微网规划方案的优劣,引导微网规划的投资方向。     

微网可靠性评估指标研究

微网是充分发挥分布式电源综合效能的关键技术,其可靠性研究在微网应用中发挥了基础性作用,而可靠性指标研究是可靠性评估的先决条件。通过分析微网对可靠性指标的要求,说明仅仅引用配电系统的可靠性指标对微网进行评估分析具有其局限性,必须针对微网特性提出新的具体可行的可靠性评估指标。为此,从微网作为等值电源或负荷体现的特性、间歇性电源出力、储能装置特性、孤岛运行状态以及效益等方面提出了微网可靠性评估指标及其计算方法,并明确了各指标的具体含义。通过算例阐明了所提出的指标能有效反映微网在电源配置、运行状态、可再生电源应用等方面的特性,为微网可靠性指标体系的建立进行了有益探索。     

电动汽车快速充电网综合评估指标体系与方法

合理评估电动汽车快速充电网对其规划方案决策和运行薄弱环节改善有着重要意义,是促进电动汽车发展的重要环节之一。为此,构建了电动汽车快充网的综合评估体系。首先,结合快充网的多重属性,分析电动汽车快充网-用户-交通网-配电网之间的耦合交互关系,提出快充网运行水平、用户体验度、交通网运行影响度和配电网运行影响度四个准则,并在准则下构建相应的评价指标,形成了具有目标层、准则层和指标层的综合评估指标体系;其次,利用层次分析法和熵权法分别确定准则层和指标层权重,结合层次递推的模糊综合评价方法,量化快充网对各主体的影响并进行综合评估;最后,通过对某城市4种快充网进行综合评估,验证了所提方法的有效性。     

风柴储孤岛微网的风险评估体系研究及应用

以孤岛运行模式下的风柴储微网为研究对象,本文提出了一种全新的孤岛微网风险指标评价体系,即负荷损失指标(Load Loss Risk, LLR)和电源损失指标(Power Loss Risk, PLR),从用电和发电两个角度全面评估其风险水平。首先,对风柴储微网各元件进行建模,特别是采用马尔可夫链建立了风电机组多状态可靠性模型,体现了风速变化的连续性。其次,在微网各元件可靠性模型的基础上,模拟微网的运行情况,并采用全新的风险评估指标量化其运行风险。最后,以欧洲典型低压风柴储微网为例,算例验证了本文所提指标的合理性,并对不同风速、风机故障率、风电装机容量以及储能容量对微网孤岛运行风险的影响进行了灵敏度分析,所得评估结果可为风柴储孤岛微网的容量配置以及规划运行提供参考。     

计及用户舒适度的海上孤岛微电网运行策略

在高比例新能源的孤岛微电网中,风电的间歇性与波动性会增加微电网运行调度的不确定性,严重情况下可能对系统安全稳定运行造成影响。为此,提出一种计及用户舒适度需求侧管理的海上孤岛微电网运行策略。首先,针对微电网内不同类型负荷用户进行精细化建模以及差异化需求响应策略,提出不同类型用户的评判指标。其次,综合用户舒适度最优以及微电网日运行成本最小为目标建立日前调度框架,并利用yalmip+cplex求解器进行求解得到日前调度计划。最后,以某海上孤岛微电网为例,在不同风电场景下验证所提策略的有效性与普适性。     

微电网规划评价指标体系构建与应用

为了更客观地评价规划阶段中不同结构微电网的优劣,针对微电源组合方式多样、运行方式灵活等特点,将微电网评价指标分为可靠性、经济性、市场运营和环保性4个方面,对各指标进行展开说明,并构建了树状结构。结合实际算例,先利用微分进化算法对构建的目标函数进行优化求解,得到多种微电网组合,再利用层次分析法对得到的微电网进行综合评价决策。介绍了采用该方法进行微电网综合评价决策的计算过程。实例表明,提出的方法合理地避免了微电网规划阶段因决策因素可能导致的不确定性和专家评判的主观性,是一种较实用的微电网规划综合评价问题的解决方法。     

基于前景理论和VIKOR法的多能源微电网效益评价

近年来,随着能源短缺以及生态环境问题不断加剧,考虑分布式新能源的多能源微电网作为一种新型供电模式,受到更多的关注。因此,科学、全面地评价考虑分布式新能源的多能源微电网的综合效益,可以为微电网的建设提供指导,具有较高的现实意义。提出了一种基于前景理论和VIKOR法的微电网效益评价方法。首先,根据微电网的发展特点和实际属性,构建了考虑经济性、能源利用效率和环境因素的微电网效益综合评价指标体系;考虑决策者的主观风险倾向,根据前景理论建立前景价值函数,采用改进AHP法和熵权法进行主客观综合赋权;然后采用VIKOR法对各种微电网方案进行分析与评价;最后,通过仿真验证了该方法具有较高的合理性和有效性,并且光伏微电网系统的年运行费用低,节能环保、综合效益相对较高。     

分布式电源规划方案综合评判方法

为了对分布式电源规划方案进行全面有效评判,提出了基于多属性决策理论的分布式电源规划方案综合评判方法,并结合实际分布式电源规划案例,对该方法的具体步骤进行了详细介绍。建立了完备的分布式电源评价指标体系,分析了不同层次各因素之间的相互关系,引入层次分析法对多指标进行综合量化分析,明确了各指标的权重,对实际案例中的3种微电网方案进行了综合评价,得出了科学合理的分析结果,验证了上述方法的有效性和实用性,有助于分布式电源规划方案的决策。     

风电群输电规划评价指标体系和方法

内陆山地风电、湖区风电等风电群，具有风电分布范围广、单个风电容量小等特点。针对风电群的送出，首先，从经济性、安全性和适应性等方面，建立了一套适用于风电群输电规划的综合评价指标体系；然后，综合考虑评价指标的主客观权重，利用基于矩估计理论的最优组合赋权方法确定各指标的最优组合权值，并将灰色关联分析法和余弦排序法结合，提出改进的灰色关联分析法，用以更加准确合理地对各个方案进行优选；最后，利用所提出的评价指标体系和评价方法对湖南某山地风电群输电规划进行了研究。研究结果验证了所提出评价指标体系和评价方法的有效性和可行性。     

需求侧管理参与的孤岛型微电网多目标优化调度

分析了MG中分布式电源的功率特性和需求侧响应的基本理论与相关政策,并建立了DG的数学模型和基于负荷分类的DR模型;综合考虑微源的出力成本、需求侧管理成本和环境治理费用,建立了考虑需求侧管理的多目标微电网优化调度模型,引入不同的孤岛微电网运行评价指标评价DR对微电网经济性、环保性以及可靠性的影响,并选择不同的场景分析验证。采用改进粒子群算法优化外点法对规划问题进行求解,在将约束条件纳入目标函数的同时,尽可能避免求解规划时陷入局部极值的问题。算例分析表明,通过考虑需求侧管理,可以增加可再生能源的消纳,减轻负荷高峰时段的供电压力,缓解孤岛系统供电不足的问题,并有效提高微电网的整体效益。     

考虑规划需求的EV充电桩集群管理系统通信方式综合评价

综合考虑经济性、技术性、适用性构建电动汽车(EV)充电桩集群管理系统通信方式的评价指标体系,并提出一种考虑规划需求的管理系统通信方式综合评价方法。该方法利用云模型反映主观评价信息的不确定性和模糊性,而后综合多组评价意见采用最大云相似度原则实现定性指标的定量表征;在此基础上,对各指标引入充电桩集群或充电站的规划需求因素,并采用考虑规划需求的灰色综合评价方法对各待选通信方式进行适应性评价。结合某规划新区所属的充电桩集群进行实例分析,验证了该方法的合理性、准确性以及优越的技术区分度,为实际设计充电桩集群管理系统组网方案提供了一种客观的决策手段。     

计及负荷聚合商调度优先权的独立微网双层实时调度模型

在消纳新能源实时波动功率时,负荷聚合商的用电风险特性可能带来用电高峰缺电、频率失稳及降低电能质量等威胁,甚至影响微网的可靠运行。以负荷聚合商的协调控制为手段,建立基于调度优先权的独立微网双层实时调度模型。在宏观层,根据负荷聚合商的用电风险特性,建立用电贡献度和用电置信度评价指标量化风险,分别从主、客观两个角度结合应用层次分析法和熵权法,综合评估各指标权重确定调度优先权,微网运营商即可制定满足微网具体要求的各负荷聚合商实时调度计划。在微观层,为降低消纳宏观层实时波动功率时负荷聚合商响应的不确定性,针对负荷聚合商工作时间和用户经济水平的差异,分别提出可中断时间补偿度和消纳分摊权,建立总负荷聚合商利益最大化优化消纳分摊策略。最后,以某地区的实际微网为例,分析验证了模型的科学性和有效性。     

计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法

由于远离大陆,独立海岛上的微网多运行于孤岛模式,不与配电网发生功率交换,微网内部实现电力供需平衡,同时,电动汽车充电需求的接入给孤岛微网的可靠运行带来了影响。提出了一种计及电动汽车充电需求的孤岛微网可靠性计算方法。首先,通过模拟用户的出行行为建立了基于出行链理论的电动汽车充电负荷模型,计及风电和储能特性提出了微网运行策略和负荷分块削减策略。其次,考虑电动汽车充电需求,提出了年均充电中断次数、系统平均充电可用性等新型指标,构建了与传统配电网有差异的微网供电可靠性评估体系。最后,对改进的RBTS Bus6馈线F4系统进行了可靠性评估。算例结果表明,微网运行策略和电动汽车充电需求对孤岛微网的供电可靠性影响显著。