[发明专利]一种分布式发电系统和微电网的电能质量综合评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分布式发电系统和微电网电能质量综合评估方法，属电气工程和电能质量综合评估领域。

背景技术

化石燃料的不断消耗，不仅引起了能源供给的日趋紧张，而且也带来了严重的环境问题。节能减排、低碳、绿色电力等要求给电力供应带来了巨大的挑战。此外，反思大电网暴露出来的脆弱性及其所导致的一系列大停电事故，表明分布式发电能在一定程度上提高系统的稳定性。这些因素共同激发了电力系统对可再生能源和分布式发电系统越来越多的关注。近年来，大型风电场、光伏电场、储能电站等分布式发电系统相继得到推广应用。同时，集成了分布式可再生能源、储能和局部负荷的微电网技术，作为一种局部供电系统，以其功能多样、运行灵活的优势得到了快速发展。

随着分布式发电系统和微电网的快速发展，公平公正公开、可操作性强的电能质量综合评估方法对于电网运行方来说显得十分必要。一方面，由于可再生能源具有随机性、间歇性和不确定性等特征，其并网过程一般需要大量的电力电子接口装置来实现能量变换，给并网点电能质量带来了严峻的考验。特别是，本地的非线性、无功和不平衡负荷会进一步恶化并网点的电能质量。随着分布式发电系统和微电网占系统容量的比例越来越大，其对电能质量的影响也可能会越来越重。另一方面，按电能质量定价是电力市场未来的发展趋势，电能质量综合指标的优劣将是按质定价的重要依据。届时，各分布式发电系统和微电网上网电价的确定将在一定程度上依赖于其电能质量的高低。为此，需要找到一个有效的电能质量评估方法。通过电能质量的综合评估，获得一个量化因子，作为全面考核电能质量的技术指标和修正上网电价的凭证，实现电能的分质计价。因此，公平公正公开的电能质量综合评估方法，不仅可以为电网运行方提供电能分质计价的重要依据，而且还能作为发电方电能质量治理的参考目标。同时，及时向分布式发电系统和微电网提供其电能质量的评估结果，不仅可以提升电力市场的透明度，树立良好的企业形象，而且还能有效地激励分布式发电方参与电能质量问题的治理，充分发挥其积极性和主动性。

客观地、定量地、全面地评估电能质量，一直是电能质量工作者共同追求的目标。已有一些文献对电能质量评估方法进行了探讨，为电能质量的定量评价做出了有益的探索。电能质量评估的现有方法主要包括：灰色分析法、概率统计和矢量代数法、物元分析法、模糊综合评价法、支持向量机方法等。已有大部分方法在模型参数的确定上存在较大的主观性，过多地依赖于专家的知识与经验。然而，这些先验信息的不同可能会导致不同的评估结果，具有较大的不确定性，可操作性差。此外，很多方法要么计算复杂比较耗时，要么采用简单的线性加权而忽略了系统中的非线性因素。所以，这些方法往往难于满足分布式发电系统和微电网对客观性、实时性和可靠性的要求。这些因素使得能在实际现场中得到应用的电能质量综合评估方法其实并不多见。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服已有技术的不足，提供一种基于突变决策的电能质量综合评估方法，能满足分布式发电系统和微电网对方法过程简单可靠可操作性强，对方法结果客观性公平公正性强的要求。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案为：

提供一种分布式发电系统和微电网电能质量综合评估方法，包括步骤：

(1)对分布式发电系统和微电网的并网公共耦合点进行监测，获取各项电能质量指标监测数据；

(2)利用极大极小法对前一步骤获取的数据进行归一化处理；

(3)根据处理后的监测数据建立分层评估模型，并明确相应的突变决策模型；

(4)根据突变决策模型，自低层向顶层求取各层的突变级数，最终得到各并网公共耦合点的突变级数，即电能质量综合评估指标，该值越大则对应的电能质量等级越高。

本发明中，步骤(1)是通过下述方式实现的：利用CAN总线将安装于各并网公共耦合点处的电能质量监测装置与电力调度中心的控制终端相连，由各电能质量监测装置的GPS实现对时功能，使其定时并同时向调度中心发送电能质量指标监测数据。

本发明步骤(2)中进行归一化处理之前，还包括对数据进行识别和转化的步骤：若数据异常，则分析异常的原因，检测监测装置是否故障；若数据正常，则将获取的数据转化为后续处理所用的数据格式。