1所示的层次分析系统：目标层为实现综合能量管理；准则层包括电压质 量和成本两项；准则层之下的方案层总共包含电压质量指标、运行成本指标、折旧成本指 标、有功损耗指标W及环境治理成本指标共五个指标；量化分析层对五个指标建立了隶属 度评价函数。其多目标函数如式（16)所示。 阳150] OF=max( W1y1(V)+ W2 2(Cpioss) + W3 3(Cop) + W4 4(Cdep) + W5 5(Cenv))， (16) 阳1川式中，OF表示能量管理的目标函数，巧U樹巧表示综合收益最大化；CO康示电 压偏移指标的权重：
表示电压偏移评价函数；《2表示功率损耗成 本的权重
表示功率损耗成本评价函数；《3表示运行成本 ) 表示运行成本评价函数；《4表示折旧成本指标的权
争 表示折旧成本评价函数；表示环境治理成本的权重； i示环境治理成本评价函数；其中，T表示优化周期总时段。 :，： 阳152] (16)式中，各指标权重利用AHP层次分析法得出，实际工程应用中，可由用户根据 具体需要给定各项指标的权重值。 阳153] 本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其W基本相同的手段达到本发 明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特征在于包括以下步骤： 51 :根据层次分析法AHP把大规模分布式能源并网发电的管理和决策问题进行分解， 建立能量管理算法模型； 52 :根据能量管理算法模型确定能量管理的目标层、准则层、方案层、量化分析层及约 束条件层，所述量化分析层包括根据方案层的各个目标建立对应的量化分析评价函数的步 骤； 53 :根据量化分析层对方案层各个目标建立的量化分析评价函数，建立综合优化目标 函数； 54 :在满足约束层指定约束条件的情况下，求取能量管理目标函数的最大值及其对应 参数值。2. 根据权利要求1所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：所述方案层的目标包括电压质量最优目标、功率损耗最小目标、运行成本最低目 标、折旧成本最低目标及环境治理成本最低目标；量化分析层对各个目标建立的对应量化 分析评价函数为电压偏移的评价函数μ^ν)、功率损耗成本评价函数μ2((：Ρ1_)、运行成本 评价函数P3(Cw)、折旧成本评价函数P4(Cdep)及环境治理成本评价函数P5(Cenv)。3. 根据权利要求2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：综合优化目标函数的计算公式为： OF-max(ωJμJ(V) +ω2μ2 (Cploss) +ω3μ3 (Cop) +ω4μ4 (Cdep) +ω5μ5 (Cenv))， ωi表不电压偏移指标的权重，ω2表示功率损耗成本的权重， ?3表示运行成本的权重，ω4表示折旧成本指标的权重， ω5表示环境治理成本的权重；各指标权重利用AHP层次分析法得出或用户根据具体 需要给定各项指标的权重值。4. 根据权利要求2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：建立运行成本评价函数P3(Cw)的具体步骤为： Al，采集各个节点的电压数据； A2,计算各节点电压偏移，并判断是否在允许范围内； A3,构建电压偏移隶属度函数； A4,综合考虑电压偏移的动态过程，建立电压偏移的评价函数μi(V)。5. 根据权利要求4所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：设定设定电压偏移为土a内的隶属度为1，而在这一区间之外时的隶属度逐渐变 小，当超出所允许的土b时，其隶属度将为0,0<a<b< 1，则该隶属度函数公式为：Vt表示t时刻的节点电压值；电压偏移的评其中，T表不优化周期总时段，一天分为24个时间段，每段1小时，μi(Vt)表不t时刻 电压偏差最大末节点电压对于电压偏移评价的隶属度。6. 根据权利要求2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：建立功率损耗成本评价函数P2(Cplciss)的具体步骤为： B1，确定电网售电价格及能量控制时间间隔； B2,计算各线路的功率损耗，并汇总全网损耗； B3,构建电网损耗隶属度函数； B4,综合考虑电网损耗的动态过程，建立功率损耗的评价函数μ2 (Cplciss)。7. 根据权利要求6所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：设定能量控制前网损的隶属度为0,0损耗时的隶属度设定为1，则该隶属度函数公 式为：CPi_表示未进行能量控制前 配电网的损耗成本，Cplcisst表示t时刻配电网的损耗成本；功率损耗的评价函数其中，P2(Cplcisst)表示t时刻配电网损耗评价的隶属度，T表示优化周期总时段。8. 根据权利要求2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：建立运行成本评价函数P3(Cw)的具体步骤为： C1，确定各分布式电源输出功率计维护费用、网际交易功率、购电价格和售电价格； C2,计算运行维护费用、网际交易费用； C3,构建运行成本隶属度函数； C4,综合考虑电网运行的动态过程，建立运行成本的评价函数μ3 (Ctff)。9. 根据权利要求8所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其特 征在于：设定能量控制前运行成本的隶属度为0,设定运行成本为0时的隶属度为0. 5,则该 隶属度函数公式为：Ctffmax表示未进行能量控 % 制前的配电网的运行成本，Cwt表示t时刻配电网运行成本；运行成本评价函数其中，P3(Cwt)表示t时刻配电网运行成本评价的隶属度。10. 根据权利要求2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：建立运行折旧成本评价函数P4(Cdep)的具体步骤为： D1，确定各分布式电源的折旧成本、安装成本及使用寿命； D2,采用直线法进行固定资产折旧计算； D3,构建折旧成本隶属度函数； D4,综合考虑电网运行的动态过程，建立运行成本的评价函数μ3 (Ctff)。11. 根据权利要求10所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：设定将能量控制前的折旧成本的隶属度为0,设定0成本时的隶属度为1，则该隶 属度函数公式为：CDEP_表示未进行能量控制前的配电网折丨日成本， CDEPt表示t时刻配电网折旧成本；其中，y4(cDEPt)表示t时刻配电网折旧成本评价的隶属度。12. 根据权利要求2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：建立环境治理成本评价函数y5(CENV)的具体步骤为： El，确定各种污染物治理费用和排放系数； E2,计算配电网环境治理综合成本； E3,构建环境治理成本隶属度函数； E4,综合考虑电网运行的动态过程，建立环境治理成本的评价函数μ3 (Cqp)。13. 根据权利要求12所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：设定能量控制前环境治理成本的隶属度为0,设定环境治理成本为0时的隶属度 为0. 5,则该隶属度函数公式为：表示未进行能量管?前的环境治?成本， Cenvt表示t时刻环境治理成本；其中，y5(cENVt)表示t时段环境治理成本评价的隶属度。14.根据权利要求1或2所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法， 其特征在于：所述约束层指定约束条件包括：等式约束和不等式约束，所述等式约束为计 算结果须满足电网潮流方程和能量平衡方程；不等式约束为：电压偏差小于规定值，有功 出力小于可用发电容量及无功出力小于可用无功调节容量。15.根据权利要求14所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：所述在满足约束层指定约束条件的情况下，求取能量管理目标函数的最大值及 其对应参数值的具体步骤包括： Fl，计算临时结果，得出未经约束条件校核的能量管理目标函数的理想对应参数值； F2,根据输入的电网模型数据、关联的电网实时数据和步骤Fl中所得的参数值计算电 网潮流； F3,判断电压偏差是否小于规定值：是，则执行步骤F4,否，则执行步骤F5 ; F4,判断各分布式电源出力是否小于容量限制：是，则得出最终结果，获得能量管理目 标函数对应的参数值；否，则返回步骤F5 ; F5,调节各个分布式电源的出力； F6,根据外部的能源采集信息和分布式电源参数确立能量转化发电方程； F7,根据能量转化发电方程和步骤F5中调节后的各个分布式电源的出力确定获得最 大综合收益的边界参数； F8,根据获得最大综合收益的边界参数计算能量管理目标函数的最大值。16.根据权利要求15所述的一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，其 特征在于：所述步骤F6的顺序可与步骤Fl至F5任意调换。
【专利摘要】本发明提供了一种基于层次分析法和隶属度的分布式能量管理方法，该方法利用层次分析法建立目标模型，通过对各项能量管理指标实施隶属度评价，建立综合优化目标函数并考虑对应约束条件，实现了大规模分布式清洁能源接入的能量管理功能：快速有效地确定各个分布式电源的发电时段、有功出力、无功出力，解决了各类分布式电源高渗透时的电压控制以及经济性优化运行问题，保证电网的可靠运行和实现分布式发电的经济调度，具有较大的社会效益和经济效益。
【IPC分类】H02J3/46
【公开号】CN105391091
【申请号】CN201510776257
【发明人】冯磊, 许光, 匡军, 杨茂仔, 王文玺
【申请人】云南电网有限责任公司电网规划研究中心, 珠海许继芝电网自动化有限公司, 珠海许继电气有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月11日