[發明專利]一種計及分布式電源接入的配電網設備利用率綜合評估指標體系

在審

• 申請號: 201610885132.6
• 申請日: 2016-10-11
• 公開（公告）號: CN107918817A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王志強;宮琦;郭大鵬;王珊;張馨月
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網吉林省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及配電系統領域，特別是一種計及分布式電源接入的配電網設備利用率評估指標體系。

背景技術

中壓設備作為配電網中承載和傳輸電能的重要載體，其利用程度的好壞不僅決定著中壓配網能否高效環保的輸送和分配電能，還影響著網省公司和國家經濟投資的多少。在節能減排的大形勢下，最大程度發揮已有設備的使用效率，降低或延緩當前投資和新建投資需求，對提高電網發展質量和企業經濟效益，促進電網和社會可持續發展具有重要意義。目前，國內外對電網設備利用率的研究并不多，一般用容載比和負載率兩類指標粗略反映設備利用情況，很難利用設備利用率指標來指導電網的規劃與運行工作。

另一方面，面對愈加嚴重的環境壓力和能源危機，大量分布式電源如光伏、風電等接入配電網，分布式電源的接入影響配電網設備所帶負荷的負荷特性，進而影響配電網設備利用率。

在此背景下，急需一套計及分布式電源接入的配電網設備利用率綜估評價指標系統，全面評估配電網設備利用情況，為降低配電網接納分布式電源對設備利用率造成的不利影響，提高電網公司運行經濟性奠定基礎。

發明內容

本發明的目的在于構建一種計及分布式電源的配電網設備利用率綜合評估指標體系，為現有配電網設備利用率評價體系評估結果單一，不能全面充分反映分布式光伏接入的問題提供解決方案。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案包括：

a.定義設備利用率的不同評價基準：設備極限負載能力、設備安全負載能力、設備經濟運行區間。

b.在此基礎上構建“電力-電量-全壽命周期”三段不同時間尺度的配電網設備利用率評價指標，以期從不同側面全面反映配電網設備利用情況。

進一步地，所述內容a，具體包括：

(1)設備極限負載能力——主要指因設備自身的設計與制作工藝而使得設備在正常運行狀態下所能承受的最大負荷。一般而言，正常運行情況下，線路和變壓器的極限負載能力即為額定功率。

(2)設備安全負載能力——主要指考慮一定的安全可靠原則、網絡結構及其發展條件下設備所能承受的最大負荷。電網設備安全負載能力取決于3個因素：1)電網所需滿足的安全準則；2)網架結構；3)電網為負荷發展所留有的裕度。3個因素之間相對比較獨立，均影響電網設備利用率的評價標準。

(3)設備經濟運行區間——該指標主要針對變壓器而言，在經濟運行區間內，變電器能最大限度地降低其電能損耗，運行效率較高。一般情況下，認為變壓設備負載率處在75％左右是經濟運行最好的情況，處于20％以下情況的應該停止運行。具體數值可依據GB/T13462-2008《電力變壓器經濟運行》等標準計算得出。

進一步地，所述內容b，具體包括：

(1)電力指標

1)設備實際利用率R_p

R_p指標定義為設備實際所帶負荷的最大功率值與設備極限負載能力之比。

式中：P_lim-max為設備極限負載能力，通常為額定功率值。

由定義可知，該指標即為《城市電力網規劃設計導則》中的設備負載率，反映了設備實際利用水平，可以用作校驗“N-1”安全的過載情況。將該值與設備經濟運行區間對比，可以計算設備的實際運行狀況相對于經濟運行區間的偏差，進而評價設備的運行效率：當設備實際利用率處于經濟運行區間時，表明該設備運行效率較高，損耗較小；而當設備實際利用率低于經濟運行區間時，表明該設備未得到充分利用，當設備實際利用率高于經濟運行區間時，表明該設備處于重載運行，雖設備得到了充分利用，但此運行狀態并不經濟，這兩種情況下可通過可采用更換設備，減小或增大容量設備或優化選擇設備運行方式、對設備所帶負載進行經濟調整等措施來提高設備負載率，從而使得設備負載率進入設備經濟運行區間。

2)設備上限利用率E_p

E_p指標定義為考慮安全穩定運行約束條件下，設備所能達到的最大功率上限值與設備極限能力之比。

式中：P_sav-max為滿足電網安全運行要求，在運行約束條件下設備的安全負載能力。

該指標反映了安全準則、網架結構、建設裕度等因素對設備利用率的限制，E_P值越大，即設備安全負載能力越接近設備極限負載能力，表明從設備利用率的角度出發，該地區網架結構、建設裕度設置越合理；E_P過小，則表明該地區電網網架結構設置不合理或為發展建設留有的裕度過大，需做出改進。