[发明专利]一种基于DEA的风电场电能质量多层次综合评估方法

说明书

本发明公开了一种基于DEA的风电场电能质量多层次综合评估方法，针对电能质量国标中的规定建立综合评价指标体系，利用评价指标的多层次数据，以风电场电能质量治理相关措施、电能质量指标作为输入输出数据，基于数据包络分析理论对输入输出数据评估风电场的技术效率与规模效率，能够同时降低谐波、减小三相不平衡、提高功率因数、稳定电压及减小电压波动与闪变。

技术领域

本发明属于新能源并网运行分析与控制技术领域，具体涉及一种基于DEA 的风电场电能质量多层次综合评估方法。

背景技术

大规模风电接入电力系统及电力用户对电能质量的要求越来越严格，准确全 面地对电能质量综合评估具有重要意义。一方面，由于风电发电具有很大的不确 定性，其并网过程需要大量电力电子设备接口装置实现能量转换，给并网带来严 峻考验；另一方面，按质定价是未来电力市场的发展趋势，电能质量综合评估是 按质定价的重要依据。

以往电能质量综合评估方法包括：基于概率统计学原理的方法、基于模糊数 学理论的方法、基于人工智能算法的评价方法等三大类。实际上，上述方法主要 集中于对电能质量进行优劣排序分析，缺乏对综合评估意义的讨论及发电系统供 电方对电能质量治理的可引导性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于 DEA的风电场电能质量多层次综合评估方法，首先针对电能质量国标中的规定 建立综合评估体系，充分利用风电场分功率区间、高次谐波等多层次详细数据。 然后，以风电场电能质量治理相关措施、电能质量指标作为输入输出数据，基于 数据包络分析(data envelopmentanalysis,DEA)理论对输入输出数据评估风电场 的技术效率与规模效率。最后，对某实际省网的几个主要风电场进行实测试验， 结果表明本专利所提方法具有良好的工程应用前景。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于DEA的风电场电能质量多层次综合评估方法，包括：

针对电能质量国标中的规定建立综合评价指标体系，利用评价指标的多层次 数据，以风电场并网容量、无功补偿装置容量作为输入数据、电能质量指标(电 压偏差、频率偏差、三相不平衡、谐波电压/电流、间谐波电压/电流、电压波动 和闪变等)作为输出数据，基于数据包络分析理论对输入输出数据评估风电场的 技术效率与规模效率。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的方法包括：

Step1：构建综合评价指标体系，按照综合评价指标体系中评价指标获取风 电场的实测数据；

Step2：对风电场的实测数据计算分功率区间指标值，选取各功率区间5个 数据，利用熵值法得到各区间权重并得到加权指标；

Step3：按评价指标的作用将评价指标划分为正向指标和逆向指标，对逆向 指标作如下处理：

y_ij＝1/y_ij (6)

Step4：构建风电场电能质量DEA评估模型，确定输入输出矩阵，对DEA 评估模型进行线性规划求解，得到各风电场的效率值；

Step5：对各风电场效率值进行综合评估，将风电场划分为非DEA有效、弱 DEA有效、强DEA有效；

Step6：统计综合评估结果中弱DEA有效或强DEA有效的风电场个数k，若 k＝1，则显示各权重及效率值，退出运行；若k1，则执行Step7；

Step7：利用SE-DEA模型重新评估，即利用线性规划求解，得到风电场的 电能质量综合排序及投入产出效率，输出评估结果，评估结束。