分布式電源電能質量綜合評估方法

方樂軍

摘要：電源電能質量評估在電網治理工作中占據著重要的作用，近年來，隨著電力用戶的增加，以及電網的整改工作開展，電力用戶對于電能的質量要求越來越高。為了對分布式電源并網的可行性進行分析，引導、提升電能質量治理工作，需要在分布式的電源下，對電能質量進行評估?；诖?，本文將對分布式電源電能質量評估方法進行研究。

關鍵詞：分布式；電源電能質量；評估方法

電網中的電能質量發生變化，主要原因是由于分布式電源的并網應用。電網中對電能質量最為直接的影響有頻率偏差、電壓波動、電壓閃變、電壓失衡、諧波畸變等。為了在實際的電能供應環節中提升電能質量，采取分布式電源電能的質量評估，對于供電企業來說具有重要的意義。為此，本文對分布式電源電能質量的評估方法進行研究。

1 分布式電源電能質量常規評估現狀

與一般意義配電系統的電能質量評估相比，分布式的電源電能質量評估存在著明顯的不同。在配電系統中，將分布式電源接入到電網中以后，會使系統中的電壓發生明顯的變化。最為明顯的變化主要體現在電壓偏差、三相不平衡、諧波電流等連續型電能質量方面。因此分布式的電源電能質量評估主要是在以上幾方面進行研究。在對電源電能質量進行評估環節中，需要在數學模型以及計算機軟件下進行仿真，及時發現分布式電源中的問題。但是在計算機軟件模擬計算下，只能得到簡單的離散數據，將電源電能在實際供應中的瞬間數值反映出來，而瞬間的數值不能代表整體的評估結果。由于在實際的電能供應環節中會出現很多功率波動的情況，因此會導致傳統電源電能質量評估環節的局限性。

2 分布式電源電能質量評估方法分析

2.1 電壓質量評估

由于在分布式電源供電模式下，電源的功率P可能會發生不同程度的波動，忽高忽低，這些波動對供電系統中的電壓會產生直接影響，又可能導致電壓質量的下降，因此需要對電壓的質量進行評估。在實際評估中主要分為兩種方式：第一，近似值評估。近似值評估通過對隨機變量的概率分布以及概率密度進行分析，求取近似目標函數，并對概率統計的特征進行記錄。第二，解析法。在系統中通過反復抽樣的形式，對影響電壓的不確定因素進行模擬，以近似的線性數學對卷積進行計算。該種計算模式與近似值模式相比，計算上比較復雜，數據計算量比較大，并且計算的周期比較長。

2.2 三相不平衡問題評估

在三相不平衡的電能質量問題上，電壓不平衡問題最為突出，大量的文獻研究，根據配電網三相潮流方程，對配電網中的負荷隨機變化進行仿真，在不同的獲取方式下，利用偽測量模式，來解決數據測量上數據獲取少的困難。但是在實際的測量環節中，需要對分布式電源功率輸出的隨機變量問題進行集中分析。

2.3 分布式電源體系建立

在分布式的電源進行投運之前，需要對其質量進行分析，并建立質量評估體系。在該體系中主要分為兩種指標，輸入指標、輸出指標。在輸入指標中，包含很多內容，分別為分步式電源參數、儲能裝置容量以及電能質量治理裝置容量等。這些不同類型的指標都是實際電能質量評估環節中需要的參數。在輸出指標中，所包含的內容都是需要在分布式并網環節中可能產生的故障點，分別為電壓閃變、諧波、電壓波動、電壓偏差、電壓三相不平衡、頻率偏差等。通過實際數據對分布式電源進行分析，在110V電壓等級下，分布式的電壓等級各項電能質量指標如表1所示。

從表1中可以分析出不同參數存在著不同程度的超標，需要對分布式的電源電能質量進行綜合考慮。在對電能質量進行排序的環節中，電能治理被忽視，這樣的方式比較傳統并且需要改進。而基于數據包絡分析的方式，在分布式電源電能質量評估環節中比較適用。

其中數據包絡分析模式是指，對多指標的單元進行相對有效性的評價與分析，在數學規劃下，對DMU投影到DEA前沿中，在比較決策單元下，評價相對有效性。在該模型中DEA的優勢比較突出：首先，在權重方面，DEA無須任何權重，每一個輸入、輸出的權重，都需要由決策單元中的實際數據進行計算，并獲得最優的權重，這樣的模式能夠避免主觀評價中的因素。其次，在決策單元上，各個輸入、輸出的權重是變量，分布式的電源電能評估能夠從比較有利的決策單元角度來實現。當每一個輸入與輸出環節中都存在一定的關系，那么在使用DEA方式進行評估環節中，不需要通過DEA進行顯性關系確定。

3 結論

在本文中首先對分布式電源電能質量常規評估現狀進行分析，分布式電源需要在數學模型以及計算機軟件下進行仿真，及時發現分布式電源中的問題。電能供應環節中會出現很多功率波動的情況，因此會導致傳統電源電能質量評估環節的局限性；然后列出了分布式電源電能質量評估方法，對電壓質量以及三相不平衡問題進行評估。