[發明專利]一種基于DEA的風電場電能質量多層次綜合評估方法

在審

• 申請號: 202110290058.4
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112990710A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 顏全椿;顧文;袁超;劉亞南;范立新;唐一銘;楊宏宇;孫平平;喻建;閆濤;楊春
• 申請（專利權）人: 江蘇方天電力技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種基于DEA的風電場電能質量多層次綜合評估方法，針對電能質量國標中的規定建立綜合評價指標體系，利用評價指標的多層次數據，以風電場電能質量治理相關措施、電能質量指標作為輸入輸出數據，基于數據包絡分析理論對輸入輸出數據評估風電場的技術效率與規模效率，能夠同時降低諧波、減小三相不平衡、提高功率因數、穩定電壓及減小電壓波動與閃變。

技術領域

本發明屬于新能源并網運行分析與控制技術領域，具體涉及一種基于DEA 的風電場電能質量多層次綜合評估方法。

背景技術

大規模風電接入電力系統及電力用戶對電能質量的要求越來越嚴格，準確全 面地對電能質量綜合評估具有重要意義。一方面，由于風電發電具有很大的不確 定性，其并網過程需要大量電力電子設備接口裝置實現能量轉換，給并網帶來嚴 峻考驗；另一方面，按質定價是未來電力市場的發展趨勢，電能質量綜合評估是 按質定價的重要依據。

以往電能質量綜合評估方法包括：基于概率統計學原理的方法、基于模糊數 學理論的方法、基于人工智能算法的評價方法等三大類。實際上，上述方法主要 集中于對電能質量進行優劣排序分析，缺乏對綜合評估意義的討論及發電系統供 電方對電能質量治理的可引導性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于 DEA的風電場電能質量多層次綜合評估方法，首先針對電能質量國標中的規定 建立綜合評估體系，充分利用風電場分功率區間、高次諧波等多層次詳細數據。 然后，以風電場電能質量治理相關措施、電能質量指標作為輸入輸出數據，基于 數據包絡分析(data envelopmentanalysis,DEA)理論對輸入輸出數據評估風電場 的技術效率與規模效率。最后，對某實際省網的幾個主要風電場進行實測試驗， 結果表明本專利所提方法具有良好的工程應用前景。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：

一種基于DEA的風電場電能質量多層次綜合評估方法，包括：

針對電能質量國標中的規定建立綜合評價指標體系，利用評價指標的多層次 數據，以風電場并網容量、無功補償裝置容量作為輸入數據、電能質量指標(電 壓偏差、頻率偏差、三相不平衡、諧波電壓/電流、間諧波電壓/電流、電壓波動 和閃變等)作為輸出數據，基于數據包絡分析理論對輸入輸出數據評估風電場的 技術效率與規模效率。

為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括：

上述的方法包括：

Step1：構建綜合評價指標體系，按照綜合評價指標體系中評價指標獲取風 電場的實測數據；

Step2：對風電場的實測數據計算分功率區間指標值，選取各功率區間5個 數據，利用熵值法得到各區間權重并得到加權指標；

Step3：按評價指標的作用將評價指標劃分為正向指標和逆向指標，對逆向 指標作如下處理：

y_ij＝1/y_ij (6)

Step4：構建風電場電能質量DEA評估模型，確定輸入輸出矩陣，對DEA 評估模型進行線性規劃求解，得到各風電場的效率值；

Step5：對各風電場效率值進行綜合評估，將風電場劃分為非DEA有效、弱 DEA有效、強DEA有效；

Step6：統計綜合評估結果中弱DEA有效或強DEA有效的風電場個數k，若 k＝1，則顯示各權重及效率值，退出運行；若k1，則執行Step7；

Step7：利用SE-DEA模型重新評估，即利用線性規劃求解，得到風電場的 電能質量綜合排序及投入產出效率，輸出評估結果，評估結束。