电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系的制作方法

文档序号:19894950发布日期:2020-02-11 13:09阅读:242来源:国知局
电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系的制作方法

本发明涉及电力的发电、输电、变电、配电和用电领域,尤其涉及一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系。



背景技术:

随着智能配电网建设工作的深入推进,以及电能变换设备的爆发式增长,两者之间的交互是否友好对智能配电网影响重大,严重时甚至威胁用户及电网安全。建立友好交互评价指标体系,可使友好交互的评价从定性走向定量,更好的推动电能变换设备研发和智能配电网建设。

电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标是衡量智能配电网发展水平的科学依据。而在充分考虑“源-网-荷”三个层级下电能变换设备与智能配电网交互问题上,目前国内尚无相关标准可供参考,并且由于各国对智能配电网的理解和定义各有不同,国外相关标准并无借鉴意义。因此,结合我国智能配电网发展的实际情况、发展目标和重点,建立电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标对评估我国智能配电网发展水平,提供评价基准是必要的。

在“安全、优质、智能”三个维度下,建立电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系,将发挥导向性作用,为智能配电网的规划、设计、建设、评估等工作提供重要参考。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系,从而解决了目前没有电能变换设备与智能配电网友好交互相关标准的缺点。

为实现上述目的,本发明提供了一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系,包括:包括四个指标层:目标层、准则层、子准则层和措施层;对每一个所述指标层的层次结构进行分类;

所述目标层包括:电能变换设备与智能配电网友好交互的总体指标,用于评价电能变换设备与智能配电网之间交互的友好程度;

所述准则层中包括:安全指标、优质指标及智能指标三个涉及友好交互的指标,从安全、优质、智能三个方面评判电能变换设备与智能配电网是否进行友好交互;

所述安全指标在子准则层中分类,包括:稳定运行能力、可靠供电能力及故障穿越能力三个涉及运行能力的指标,用于描述电能变换设备在智能配电网中的安全运行能力;

所述优质指标在子准则层中分类,包括:输出优化能力、多功能复用能力及电能质量补偿能力三个涉及运行能力的指标,用于描述电能变换设备在智能配电网中的优质运行能力;

所述智能指标在子准则层中分类,包括:能量路由能力、信息互动能力及电力定制能力三个涉及运行能力的指标,用于描述电能变换设备在智能配电网中的智能运行能力;

对稳定运行能力指标进行分类,在措施层中包括:工作电压允许范围、工作频率允许范围、平均无故障可用小时数、振荡阻尼系数、系统阻抗比、过载水平及时间六个涉及具体交互性能的指标;对可靠供电能力指标进行分类,在措施层中包括:供电可靠率、供电故障自愈率及供电故障自愈速度三个涉及具体交互性能的指标;对故障穿越能力指标进行分类,在措施层中包括:有功恢复速率、动态电流限制比及保护正确动作率三个涉及具体交互性能的指标;

对输出优化能力指标进行分类,在措施层中包括:运行效率、响应时间、注入电流畸变率及功率环流水平四个涉及具体交互性能的指标;对多功能复用能力指标进行分类,在措施层中包括:功能集成度、工作模式切换速率及功能可用系数三个涉及具体交互性能的指标;对电能质量补偿能力指标进行分类,在措施层中包括:电压补偿度、总谐波补偿率、负序电流补偿率、零序电流补偿率、频率调整范围及功率因素提升度六个涉及具体交互性能的指标;

对能量路由能力指标进行分类,在措施层中包括:分布式能源渗透率、交直流功率调控水平及转动惯量参数三个涉及具体交互性能的指标;对信息互动能力指标进行分类,在措施层中包括:遥信动作正确率、通信规约适应度、区域协调控制水平及数据分析智能化水平四个涉及具体交互性能的指标;对电力定制能力指标进行分类,在措施层中包括:电压合格率、频率合格率、电压暂降与短时中断水平及供电点背景谐波水平四个涉及具体交互性能的指标。

进一步的,所述安全层面下的稳定运行能力指标中,所述工作电压允许范围是电能变换设备工作电压的允许变化范围,所述工作电压允许范围越大表征设备的稳定运行能力越强;

所述工作频率允许范围是电能变换设备工作频率的允许变化范围,所述工作频率允许范围越大表征设备的稳定运行能力越强;

所述平均无故障可用小时数是在统计期间内电能变换设备的可用小时数与强迫停运次数之比:

式(1)中,电能变换设备的可用小时数是指在统计期间内电能变换设备处于可用状态下的小时数,电能变换设备的强迫停运次数是指在统计期间内电能变换设备处于非计划停运状态的总次数,所述平均无故障可用小时数越长表征设备的稳定运行能力越强;

所述振荡阻尼系数是表征新能源接入设备阻尼系统功率振荡能力的特征参数,所述振荡阻尼系数的取值越满足新能源接入设备控制系统稳定性和动态响应速度的要求表征设备的稳定运行能力越强;

所述系统阻抗比是配电网的网侧等效阻抗和电能变换设备的等效输出阻抗之比,所述系统稳定时阻抗比的实部的条件为:

式(2)中,zi为配电网的网侧等效阻抗,zo为电能变换设备的等效输出阻抗,所述系统阻抗比越满足条件表征设备的稳定运行能力越强;

所述过载水平及时间是在规定的工作条件下,电能变换设备能够供给但不会超过自身安全运行极限的最大输出功率及持续时间,所述过载水平越高、时间越长表征设备的稳定运行能力越强。

进一步的,所述安全层面下的可靠供电能力指标中,所述供电可靠率是在统计期间内,配电网对用户实际供电时间总小时数与统计期间小时数的比值用百分比表示:

所述供电可靠率越高表征可靠供电能力越强;

所述供电故障自愈率是表征配电网出现故障后快速隔离故障和自我恢复的能力用百分比表示:

式(4)中,每次故障影响的用户数是指故障影响范围内线路连接的用户数,每次故障自愈的用户数是指故障影响范围内线路连接的用户数与实际遭受停电用户数之差,所述供电故障自愈率越高表征可靠供电能力越强;

所述供电故障自愈速度是表征配电网对规定之内短时停电与电压骤降的自愈恢复能力,所述供电故障自愈速度越快表征可靠供电能力越强。

进一步的,所述安全层面下的故障穿越能力指标中,所述有功恢复速率是配电网故障期间没有切出的新能源接入设备,新能源接入设备的有功功率在故障清除后应快速恢复,以一定额定功率/秒的变化率恢复至故障前的值,所述有功恢复速率越快表征故障穿越能力越强;

所述动态电流限制比是配电网故障情况下,电能变换设备在穿越过程中承受的最大电流与自身的额定电流峰值之比,所述动态电流限制比越大表征故障穿越能力越强;

所述保护正确动作率是保护正确动作次数与保护总动作次数的百分比,表征电能变换设备自身保护及其与接入电网上下级保护协调配合的整体效果用百分比表示:

式(5)中,保护总动作次数包括:保护正确动作次数、误动作次数和拒动次数,所述保护正确动作率越高表征故障穿越能力越强。

进一步的,所述优质层面下的输出优化能力指标中,所述运行效率是电能变换设备的总输出功率与总输入功率之比用百分比表示:

式(6)中,pout为电能变换设备的总输出功率,pin为电能变换设备的总输入功率,所述运行效率越高表征输出优化能力越强;

所述响应时间是输入阶跃控制信号后,电能变换设备的输出达到要求输出值的90%所用的时间,且所述响应时间没有产生过冲,所述响应时间越短表征输出优化能力越强;

所述注入电流畸变率是电能变换设备运行中向电网注入的谐波电流含量的方均根值与注入的基波电流分量的方均根值之比用百分比表示:

式(7)中,设备注入的谐波电流含量i1为设备注入的基波电流,ih分第h次谐波电流,所述注入电流畸变率越低表征输出优化能力越强;

所述功率环流水平是在某个区域范围内,多台同类电能变换设备并联运行时,单台设备输出电流与全体设备输出电流平均值的差值:

式(8)中,n为设备数量,ijc为功率环流水平,ij为单台设备输出电流,所述功率环流水平越低表征输出优化能力越强。

进一步的,所述优质层面下的多功能复用能力指标中,所述功能集成度是单个电能变换设备所拥有的功能种类数量,所述功能集成度越高表征多功能复用能力越强;

所述工作模式切换速率是表征电能变换设备在不同功能模式之间切换的快速响应性,所述工作模式切换速率越快表征多功能复用能力越强;

所述功能可用系数是在统计期间内,电能变换设备某一特定功能的实际使用时间与统计期间总时间的比值,用以评价某个功能的使用效率用百分比表示:

所述功能可用系数越高表征多功能复用能力越强。

进一步的,所述优质层面下的电能质量补偿能力指标中,所述电压补偿度是电能质量补偿设备接入前后,对配电网故障或负荷突变造成的接入点电压跌落的改善程度用百分比表示:

式(10)中,un为设备接入点处的额定电压,up'为设备接入点处补偿后的电压,up为设备接入点处补偿前的电压,所述电压补偿度越高表征电能质量补偿能力越强;

所述总谐波补偿率是电能质量补偿设备接入点处,电网侧被补偿的谐波电压/电流总量的方均根值与补偿前电网侧的谐波电压/电流总量的方均根值之比用百分比表示:

式(11)、式(12)中,补偿前电网侧的谐波电流总量补偿后电网侧的谐波电流总量补偿前电网侧的谐波电压总量补偿后电网侧的谐波电压总量ih为补偿前电网侧的第h次谐波电流,ih'为补偿后电网侧的第h次谐波电流,uh为补偿前电网侧的第h次谐波电压,uh'为补偿后电网侧的第h次谐波电压,所述总谐波补偿率越高表征电能质量补偿能力越强;

所述负序电流补偿率是电能质量补偿设备接入点处,电网侧被补偿的基波负序电流的方均根值与补偿前电网侧基波负序电流的方均根值之比用百分比表示:

式(13)中,in为补偿前电网侧的基波负序电流的方均根值,in'为补偿前后电网侧的基波负序电流的方均根值,所述负序电流补偿率越高表征电能质量补偿能力越强;

所述零序电流补偿率是电能质量补偿设备接入点处,电网侧被补偿的基波零序电流的方均根值与补偿前电网侧基波零序电流的方均根值之比用百分比表示:

式(14)中,i0为补偿前电网侧的基波零序电流的方均根值,i0'为补偿后电网侧的基波零序电流的方均根值,所述零序电流补偿率越高表征电能质量补偿能力越强;

所述频率调整范围是具备一次调整能力的新能源接入设备并网后可校正的频率偏差范围;当系统频率偏差值大于±0.03hz,新能源接入设备的控制方面应能调节有功输出,参与电网一次调频,所述频率调整范围越大表征电能质量补偿能力越强;

所述功率因数提升度是电能质量补偿设备接入前后对无功负荷造成的接入点功率因数降低的改善程度,所述功率因数提升度用百分比表示:

式(15)中,为设备接入点处补偿后的功率因数,为设备接入点处补偿后的功率因数,所述功率因数提升度越高表征电能质量补偿能力越强。

进一步的,所述智能层面下的能量路由能力指标中,所述分布式能源渗透率是在统计期间内分布式能源发电量占区域电网用电总量之比用百分比表示:

所述分布式能源渗透率越高表征能量路由能力越强;

所述交直流功率调控水平是能量路由设备对交直流电能的传输分配和路径选择的容量大小;交直流功率调控是指以多端口、多类型能量的转换和优化配置为目标,通过协调控制和功率分配以维持各端口能量供需平衡,所述交直流功率调控水平越高表征能量路由能力越强;

所述转动惯量参数是表征新能源接入设备模拟传统同步发电机转子惯性的特征参数,所述转动惯量参数越接近实际值表征能量路由能力越强。

进一步的,所述智能层面下的信息互动能力指标中,遥信动作正确率是遥信动作正确次数与遥信总动作次数的比值,用百分比表示,计算方法如下:

式(17)中,遥信总动作次数包括:遥信动作正确次数、误动作次数和拒动次数,所述遥信动作正确率越高表征信息互动能力越强;

所述通信规约适应度是表征通信系统对采用不同规约的设备的兼容水平,所述通信规约适应度越高表征信息互动能力越强;

所述区域协同控制水平是在配电网某个区域内,表征多个或多类电能变换设备之间进行信息交互并实现共同调节、协调运行的能力,所述区域协同控制水平越高表征信息互动能力越强;

所述数据分析智能化水平是表征对电能变换设备相关数据进行提炼和开展高级应用的水平,所述数据分析智能化水平越高表征信息互动能力越强。

进一步的,所述智能层面下的电力定制能力指标中,所述电压合格率是在统计期间内实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间的百分比,所述电压偏差的限值范围由供电方和用电方协商确定,且满足或优于gb/t12325-2008《电能质量供电电压偏差》规定各电压等级的电压合格偏差范围,所述电压合格率越高表征电力定制能力越强;

所述频率合格率是在统计期间内实际运行频率偏差在限值范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间的百分比,所述运行频率偏差的限值范围可以由供电方和用电方协商确定,且满足或优于gb/t15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》的规定,所述频率合格率越高表征电力定制能力越强;

所述电压暂降与短时中断水平是表征配电网的供电电压暂降与短时中断水平,包括:供给客户的供电电压的暂降频次、暂降持续时间及暂降深度,越满足或者优于客户的期望值表征电力定制能力越强;

所述供电点背景谐波水平是表征配电网公共连接点处的背景谐波水平,包括谐波含量和总谐波畸变率,所述总谐波畸变率用百分比表示:

式(18)、式(19)中,谐波电压含量ul为公共连接点基波电压,uh为公共连接点第h次谐波电压;谐波电流含量il为公共连接点基波电流,ih为公共连接点第h次谐波电流,所述供电点背景谐波水平越满足或者优于客户的期望值表征电力定制能力越强。

与现有的技术相比,本发明具有如下有益效果:

本发明提供的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系,分为目标层、准则层、子准则层和措施层4层结构,在目标层包括电能变换设备与智能配电网友好交互的总体目标,在准则层统筹考虑“安全、优质、智能”三个目标。在“安全、优质、智能”三个目标下,在子准则层综合形成包括稳定运行能力、输出优化能力、能量路由能力等9种电能变换设备所需的运行能力,进而在措施层细分为包括工作电压允许范围、运行效率、分布式能源渗透率等36个涉及具体交互性能的指标。为电能变换设备与智能配电网交互下的运行分析奠定基础,进而指导电能变换设备研发技术的提升与应用,更好的推动智能配电网建设。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1所示,本发明所提供的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系包括:目标层、准则层、子准则层和措施层;对每一指标层次结构进行分类。

目标层中包括电能变换设备与智能配电网友好交互的总体指标,用于评价电能变换设备与智能配电网之间交互的友好程度;在准则层中包括:安全、优质及智能三个涉及友好交互的指标,从安全、优质、智能三个方面评判电能变换设备与智能配电网是否进行友好交互。友好交互是指实现电能变换设备与智能配电网在交互过程中的“安全、优质、智能”等目标。

对安全指标进行分类,在子准则层中包括:稳定运行能力、可靠供电能力及故障穿越能力三个涉及运行能力的指标,用于描述电能变换设备在智能配电网中的安全运行能力;对优质指标进行分类,在子准则层中包括:输出优化能力、多功能复用能力及电能质量补偿能力三个涉及运行能力的指标,用于描述电能变换设备在智能配电网中的优质运行能力;对智能指标进行分类,在子准则层中包括:能量路由能力、信息互动能力及电力定制能力三个涉及运行能力的指标,用于描述电能变换设备在智能配电网中的智能运行能力;运行能力是指电能变换设备提升智能配电网中电能的生产、输送、变换、使用等环节的性能与功能。

对稳定运行能力指标进行分类,在措施层中包括:工作电压允许范围、工作频率允许范围、平均无故障可用小时数、振荡阻尼系数、系统阻抗比、过载水平及时间六个涉及具体交互性能的指标;对可靠供电能力指标进行分类,在措施层中包括:供电可靠率、供电故障自愈率及供电故障自愈速度三个涉及具体交互性能的指标;对故障穿越能力指标进行分类,在措施层中包括:有功恢复速率、动态电流限制比及保护正确动作率三个涉及具体交互性能的指标;交互性能是指电能变换设备在智能配电网中运行时的具体工作指标。

对输出优化能力指标进行分类,在措施层中包括:运行效率、响应时间、注入电流畸变率及功率环流水平四个涉及具体交互性能的指标;对多功能复用能力指标进行分类,在措施层中包括:功能集成度、工作模式切换速率及功能可用系数三个涉及具体交互性能的指标;对电能质量补偿能力指标进行分类,在措施层中包括:电压补偿度、总谐波补偿率、负序电流补偿率、零序电流补偿率、频率调整范围及功率因素提升度六个涉及具体交互性能的指标。

对能量路由能力指标进行分类,在措施层中包括:分布式能源渗透率、交直流功率调控水平及转动惯量参数三个涉及具体交互性能的指标;对信息互动能力指标进行分类,在措施层中包括:遥信动作正确率、通信规约适应度、区域协调控制水平及数据分析智能化水平四个涉及具体交互性能的指标;对电力定制能力指标进行分类,在措施层中包括:电压合格率、频率合格率、电压暂降与短时中断水平及供电点背景谐波水平四个涉及具体交互性能的指标。

评价指标体系遵循全面性、客观性、实用性、系统性、规范性和可比性六个基本原则建立。

继续参考图1,安全层面下的稳定运行能力指标中,工作电压允许范围是电能变换设备工作电压的允许变化范围,工作电压允许范围越大表征设备的稳定运行能力越强;

工作频率允许范围是电能变换设备工作频率的允许变化范围,范围越大表征设备的稳定运行能力越强;

平均无故障可用小时数是在统计期间内,电能变换设备的可用小时数与强迫停运次数之比,计算方法如下:

式(1)中,电能变换设备的可用小时数是指在统计期间内电能变换设备处于可用状态下的小时数,电能变换设备的强迫停运次数是指在统计期间内电能变换设备处于非计划停运状态的总次数,平均无故障可用小时数越长表征设备的稳定运行能力越强;

振荡阻尼系数是表征新能源接入设备阻尼系统功率振荡能力的特征参数,振荡阻尼系数的取值越满足新能源接入设备控制系统稳定性和动态响应速度的要求表征设备的稳定运行能力越强。

系统阻抗比是配电网的网侧等效阻抗和电能变换设备的等效输出阻抗之比,系统稳定时阻抗比的实部需满足以下表达式:

式(2)中,zi为配电网的网侧等效阻抗,zo为电能变换设备的等效输出阻抗,系统阻抗比越满足条件表征设备的稳定运行能力越强;

过载水平及时间是在规定的工作条件下,电能变换设备能够供给但不会超过自身安全运行极限的最大输出功率及持续时间,过载水平越高、时间越长表征设备的稳定运行能力越强。

安全层面下的可靠供电能力指标中,供电可靠率是在统计期间内,配电网对用户实际供电时间总小时数与统计期间小时数的比值,用百分比表示,计算方法如下:

供电可靠率越高表征可靠供电能力越强;

供电故障自愈率是表征配电网出现故障后快速隔离故障和自我恢复的能力,用百分比表示,计算方法如下:

式(4)中,每次故障影响的用户数是指故障影响范围内线路连接的用户数,每次故障自愈的用户数是指故障影响范围内线路连接的用户数与实际遭受停电用户数之差,供电故障自愈率越高表征可靠供电能力越强;

供电故障自愈速度是表征配电网对3分钟之内短时停电与电压骤降的自愈恢复能力;针对具体的配电网,要从满足用户负荷要求出发,供电故障自愈速度越快表征可靠供电能力越强。

安全层面下的故障穿越能力指标中,有功恢复速率是配电网故障期间没有切出的新能源接入设备,新能源接入设备的有功功率在故障清除后应快速恢复,以至少10%额定功率/秒的变化率恢复至故障前的值,有功恢复速率越快表征故障穿越能力越强;

动态电流限制比是配电网故障情况下,电能变换设备在穿越过程中承受的最大电流与自身的额定电流峰值之比,动态电流限制比越大表征故障穿越能力越强;

保护正确动作率是保护正确动作次数与保护总动作次数的百分比,表征电能变换设备自身保护及其与接入电网上下级保护协调配合的整体效果,用百分比表示,计算方法如下:

式(5)中,保护总动作次数包括:保护正确动作次数、误动作次数和拒动次数,保护正确动作率越高表征故障穿越能力越强。

进一步参考图1,优质层面下的输出优化能力指标中,运行效率是电能变换设备的总输出功率与总输入功率之比,用百分比表示,计算方法如下:

式(6)中,pout为电能变换设备的总输出功率,pin电能变换设备的总输入功率,运行效率越高表征输出优化能力越强;

响应时间是输入阶跃控制信号后,电能变换设备的输出达到要求输出值的90%所用的时间,且期间没有产生过冲,响应时间越短表征输出优化能力越强;

注入电流畸变率是电能变换设备运行中向电网注入的谐波电流含量的方均根值与注入的基波电流分量的方均根值之比,用百分比表示,计算方法如下:

式(7)中,设备注入的谐波电流含量i1设备注入的基波电流(方均根值),ih为第h次谐波电流(方均根值),注入电流畸变率越低表征输出优化能力越强;

功率环流水平是在某个区域范围内,多台同类电能变换设备并联运行时,单台设备输出电流与全体设备输出电流平均值的差值,计算方法如下:

式(8)中,n为设备数量,ijc和ij分别为功率环流水平和单台设备输出电流,功率环流水平越低表征输出优化能力越强。

优质层面下的多功能复用能力指标中,功能集成度是单个电能变换设备所拥有的功能种类数量;功能集成度越高表征多功能复用能力越强,可以有效减少设备冗余,提升投资效率;

工作模式切换速率是表征电能变换设备在不同功能模式之间切换的快速响应性,工作模式切换速率越快表征多功能复用能力越强;

功能可用系数是在统计期间内,电能变换设备某一特定功能的实际使用时间与统计期间总时间的比值,用以评价某个功能的使用效率,用百分比表示,计算方法如下:

功能可用系数越高表征多功能复用能力越强。

优质层面下的电能质量补偿能力指标中,电压补偿度是电能质量补偿设备接入前后,对配电网故障或负荷突变造成的接入点电压跌落的改善程度,用百分比表示,计算方法如下:

式(10)中,un为设备接入点处的额定电压,up'为设备接入点处补偿后的电压,up为设备接入点处补偿后的电压,电压补偿度越高表征电能质量补偿能力越强;

总谐波补偿率是电能质量补偿设备接入点处,电网侧被补偿的谐波电压/电流总量的方均根值与补偿前电网侧的谐波电压/电流总量的方均根值之比,用百分比表示,计算方法如下:

式(11)、式(12)中,补偿前电网侧的谐波电流总量补偿后电网侧的谐波电流总量补偿前电网侧的谐波电压总量补偿后电网侧的谐波电压总量ih为补偿前的第h次谐波电流(方均根值),ih'为补偿后电网侧的第h次谐波电流(方均根值),uh为补偿前电网侧的第h次谐波电压(方均根值),uh'为补偿后电网侧的第h次谐波电压(方均根值),总谐波补偿率越高表征电能质量补偿能力越强;

负序电流补偿率是电能质量补偿设备接入点处,电网侧被补偿的基波负序电流的方均根值与补偿前电网侧基波负序电流的方均根值之比,用百分比表示,计算方法如下:

式(13)中,in为补偿前电网侧的基波负序电流的方均根值,in'为补偿后电网侧的基波负序电流的方均根值,负序电流补偿率越高表征电能质量补偿能力越强;

零序电流补偿率是电能质量补偿设备接入点处,电网侧被补偿的基波零序电流的方均根值与补偿前电网侧基波零序电流的方均根值之比,用百分比表示,计算方法如下:

式(14)中,i0为补偿前电网侧的基波零序电流的方均根值,i0'为补偿后电网侧的基波零序电流的方均根值,零序电流补偿率越高表征电能质量补偿能力越强;

频率调整范围是具备一次调整能力的新能源接入设备并网后可校正的频率偏差范围;当系统频率偏差值大于±0.03hz,新能源接入设备的控制方面应能调节有功输出,参与电网一次调频,频率调整范围越大表征电能质量补偿能力越强;

功率因数提升度是电能质量补偿设备接入前后,对无功负荷造成的接入点功率因数降低的改善程度,用百分比表示,计算方法如下:

式(15)中,为设备接入点处补偿后的功率因数,为设备接入点处补偿前的功率因数,功率因数提升度越高表征电能质量补偿能力越强。

再进一步参加图1,智能层面下的能量路由能力指标中,分布式能源渗透率是在统计期间内,分布式能源发电量占区域电网用电总量之比,用百分比表示,计算方法如下:

分布式能源渗透率越高表征能量路由能力越强;

交直流功率调控水平是能量路由设备对交直流电能的传输分配和路径选择的容量大小;其中,交直流功率调控是指以多端口、多类型能量的转换和优化配置为目标,通过协调控制和功率分配以维持各端口能量供需平衡,交直流功率调控水平越高表征能量路由能力越强;

转动惯量参数是表征新能源接入设备模拟传统同步发电机转子惯性的特征参数,转动惯量参数使新能源接入设备具备主动参与电网调频和调压的能力,转动惯量参数越接近实际值表征能量路由能力越强。

智能层面下的信息互动能力指标中,遥信动作正确率是遥信动作正确次数与遥信总动作次数的比值,用百分比表示,计算方法如下:

式(17)中,遥信总动作次数包括:遥信动作正确次数、误动作次数和拒动次数,遥信动作正确率越高表征信息互动能力越强;

通信规约适应度是表征通信系统对采用不同规约的设备的兼容水平,通信规约适应度越高表征信息互动能力越强,既有利于客户,也有利于制造商;

区域协同控制水平是在配电网某个区域内,表征多个或多类电能变换设备之间进行信息交互并实现共同调节、协调运行的能力,区域协同控制水平越高表征信息互动能力越强;

数据分析智能化水平是表征对电能变换设备相关数据进行提炼和开展高级应用的水平,用于描述对数据的价值挖掘能力,数据分析智能化水平越高表征信息互动能力越强。

智能层面下的电力定制能力指标中,电压合格率是在统计期间内,实际运行电压偏差在限值范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间的百分比;其中,电压偏差的限值范围可以由供电方和用电方协商确定,但应满足或优于gb/t12325-2008《电能质量供电电压偏差》规定各电压等级的电压合格偏差范围,电压合格率越高表征电力定制能力越强;

频率合格率是在统计期间内,实际运行频率偏差在限值范围内累计运行时间与对应的总运行统计时间的百分比;其中,运行频率偏差的限值范围可以由供电方和用电方协商确定,但应满足或优于gb/t15945-2008《电能质量电力系统频率偏差》的规定,频率合格率越高表征电力定制能力越强;

电压暂降与短时中断水平是表征配电网的供电电压暂降与短时中断水平,指提供给客户的供电电压的暂降(短时中断)频次、暂降(短时中断)持续时间、暂降深度等指标,越满足或者优于客户的期望值表征电力定制能力越强;

供电点背景谐波水平是表征配电网公共连接点处的背景谐波水平,包括谐波(电压或电流)含量、总谐波畸变率等指标,总谐波畸变率用百分比表示,计算方法如下:

式(18)、式(19)中,谐波电压含量ul为公共连接点基波电压(方均根值),uh为公共连接点第h次谐波电压(方均根值);谐波电流含量il为公共连接点基波电流(方均根值),ih为公共连接点第h次谐波电流(方均根值),供电点背景谐波水平越满足或者优于客户的期望值表征电力定制能力越强。

综上,本发明提供的电能变换设备与智能配电网友好交互的评价指标体系,包括目标层、准则层、子准则层和措施层4层结构,对每一指标层次结构进行分类,在目标层包括电能变换设备与智能配电网友好交互的总体目标,准则层包括安全、优质、智能3个友好交互目标,子准则层包括稳定运行能力、输出优化能力、能量路由能力等9个运行能力,措施层包括工作电压允许范围、运行效率、分布式能源渗透率等36个涉及具体交互性能的指标,能够为电能变换设备与智能配电网交互下的运行分析奠定基础,进而为智能配电网的规划和建设提供经验和依据。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或变型,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1