分布式電源電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法研究

曹薇薇 米東星

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司淮北供電公司安徽淮北235000）

分布式電源電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法研究

曹薇薇 米東星

（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司淮北供電公司安徽淮北235000）

伴隨分布式發(fā)電的不斷發(fā)展，電力用戶對(duì)電能的質(zhì)量有了更高的要求，因此，電能質(zhì)量綜合評(píng)估與治理就顯得尤為重要。當(dāng)前的分布式電源中電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法還與之不太適用，為了分析好分布式電源并網(wǎng)可行性，對(duì)電能質(zhì)量治理工作增加引導(dǎo)，就必定要提出一個(gè)與分布式電源電能質(zhì)量綜合評(píng)估更適用的新方法。本文我們針對(duì)分布式電源電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法選擇數(shù)據(jù)包絡(luò)分析進(jìn)行具體探討，構(gòu)建出綜合評(píng)估指標(biāo)體系。

分布式電源；電能質(zhì)量；綜合評(píng)估；方法；研究

分布式電源在并網(wǎng)之后對(duì)電能質(zhì)量有一定影響，有可能會(huì)造成頻率出現(xiàn)偏差、電壓閃變、電壓波動(dòng)、諧波畸變、電壓不平衡等問題。通過全面精準(zhǔn)的對(duì)電能質(zhì)量做到綜合評(píng)估，對(duì)達(dá)到分布電源按照電能質(zhì)量分質(zhì)定價(jià)上網(wǎng)意義重大。傳統(tǒng)的質(zhì)量綜合評(píng)估方法主要是分析電能質(zhì)量的優(yōu)劣順序，缺少探討綜合評(píng)估的意義與引導(dǎo)電能質(zhì)量治理。下面我們?cè)陔娔苜|(zhì)量綜合評(píng)估當(dāng)中運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析理論，做到不但可以優(yōu)劣排序，杜絕主觀的影響，還可以指導(dǎo)分布式電源在接聯(lián)電網(wǎng)之前對(duì)電能質(zhì)量問題進(jìn)行分析。

1 關(guān)于DEA模型

1.1 它的原理

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是一些學(xué)者們?cè)?0世紀(jì)以相對(duì)效率評(píng)價(jià)為前提，依照多指標(biāo)產(chǎn)出與多指標(biāo)投入對(duì)同類型單位進(jìn)行效益或相對(duì)有效性評(píng)價(jià)的分析方法。它經(jīng)過確保決策單元的輸出與輸入不變，運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)劃在DEA前沿面上影射DMU，再通過比較來(lái)對(duì)它們的相對(duì)有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)。DEA模型包括BCC模型和CCR模型。它的優(yōu)點(diǎn)主要表面在三個(gè)方面：①不用假設(shè)權(quán)重；②將決策單位輸出輸入權(quán)重作為變量，在最有利決策單位視角進(jìn)行評(píng)估，使各指標(biāo)優(yōu)先意義的權(quán)重得到避免；③如果所有輸入都與一個(gè)或多個(gè)輸出有聯(lián)系，對(duì)于輸入輸出的關(guān)系，這種方法不用確認(rèn)關(guān)系就可以顯示表達(dá)方式。

1.2 它的數(shù)學(xué)模式

如果有n個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象，也就是n個(gè)決策單元，決策單元又有p種輸出指標(biāo)和m種輸入指標(biāo)。用xij代表j個(gè)DMU的第i類輸入指標(biāo)投入量，用yrj代表j個(gè)DMU的第r類輸出指標(biāo)的產(chǎn)出量，用vu代表i類輸入指標(biāo)的權(quán)重，r類輸出指標(biāo)權(quán)重由ur代表。假如j種DMU的輸出指標(biāo)是Yj=（y1j，y2j，…，ypj）T，輸入指標(biāo)為Xj=（x1j，x2j，…，xmj）T。針對(duì)于j個(gè)決策單元的DMU，U＝（u1，u2…，up）T和V＝（v1，v2…，vm）t分別為DMUj輸出和輸入的權(quán)向量，如表1所示。

表1 決策單位及其輸入和輸出

為了方便檢驗(yàn)DEA的有效性，根據(jù)對(duì)偶理論得到：

在公式當(dāng)中，被考察單位的效率值為θ，也就是輸入對(duì)于輸出利用程度分別為輸出指標(biāo)的剩余變理和輸入指標(biāo)的松馳變量。而n個(gè)DMU的組合形式則由λ-=（λ1，λ2，…，λn）表示。

2 分析超效率模型

可以用超效率模型來(lái)處理DEA模型樣本效率值θ為1而不能比較排序問題。要解的樣本效率值θ一般不會(huì)限定在0～1區(qū)域內(nèi)，是能夠超于1。超級(jí)效益模型根據(jù)原先的模型，把要評(píng)估的DMU從限制式中除掉。如圖1所示，以DMUc為例表明超效率模型的思路，C點(diǎn)的位置在有效生產(chǎn)前沿面上，CCR模型之下的DMUC的效率值為1。

圖1

3 分析電能質(zhì)量綜合評(píng)估體系

我國(guó)目前有七種電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡、電壓閃變與電壓波動(dòng)、間諧波、瞬態(tài)過電壓和暫時(shí)過電壓等的指標(biāo)值進(jìn)行分別限定。通過電能質(zhì)量綜合治理設(shè)備能夠同時(shí)的減小三相不平衡度、降低諧波、提高功率因數(shù)、減小電壓閃變與波動(dòng)、穩(wěn)定電壓等。利用無(wú)功功率發(fā)生器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器以及靜止同步補(bǔ)償器等等電能質(zhì)量治理設(shè)備能夠迅速的對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，使分布式電源接入點(diǎn)的電壓可以穩(wěn)定。各類等級(jí)的電壓接聯(lián)的分布式電源容量也有不同限制，各種電壓等級(jí)在電能質(zhì)量上的需求也是不一的。分布式電源與儲(chǔ)能裝置的結(jié)合是處理瞬時(shí)供電中斷、電壓暫除和涌流等電能質(zhì)量問題的有效方法。分布式電源電能質(zhì)量綜合評(píng)估體系包括DG投運(yùn)后電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和DG投運(yùn)之前的電能質(zhì)量分析兩部分。分布式電源在投運(yùn)前主要從輸出和輸入對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分析，而分布式電源在投運(yùn)之后是對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)為主的，能夠運(yùn)用傳統(tǒng)方式對(duì)電能進(jìn)行質(zhì)量綜合評(píng)估。所以，分布式電源接入電網(wǎng)時(shí)在分析電能質(zhì)量時(shí)要從分布式發(fā)電容量、儲(chǔ)能裝置容量、接入電壓等級(jí)以及電能質(zhì)量裝置等方面考慮。

在分布式電源的接聯(lián)電網(wǎng)時(shí)，于電能質(zhì)量分析工作中要加強(qiáng)關(guān)注各單項(xiàng)指標(biāo)和實(shí)際要求，對(duì)此模型能夠加以簡(jiǎn)化或者擴(kuò)展，來(lái)達(dá)到不同應(yīng)用場(chǎng)合的需要。

4 結(jié)束語(yǔ)

分布式電源在接連電網(wǎng)之前，應(yīng)用DEA方法對(duì)分布式電源電能質(zhì)量評(píng)估，主要是選取一個(gè)科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，于各種指標(biāo)體系當(dāng)中DEA評(píng)價(jià)結(jié)果也不一樣。通過分布式電源接入前對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行分析，能夠杜絕在DG并網(wǎng)之后出現(xiàn)電能質(zhì)量故障。傳統(tǒng)的評(píng)估方法只針對(duì)分檔與電能質(zhì)量排序，通常忽視了電能質(zhì)量治理內(nèi)容，經(jīng)過對(duì)傳統(tǒng)治理方式的改進(jìn)，選擇數(shù)據(jù)包絡(luò)分析來(lái)建立一個(gè)更適于分布式電源電能質(zhì)量綜合評(píng)估體系。由于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析不用把多維電能質(zhì)量指標(biāo)歸于一維加權(quán)，使決策的主觀性減少了，在輸出輸入的指標(biāo)上有更多的包容性。另外超級(jí)效率的運(yùn)用也使分布式電源接連電能質(zhì)量進(jìn)行分析時(shí)，能夠?qū)Y(jié)果綜合評(píng)估，合理的進(jìn)行排序。

[1]徐志紗.對(duì)于動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲空間距離度量的綜合評(píng)估[J].科技進(jìn)步，2010（6）：41～42.

[2]趙應(yīng).關(guān)于理想解法的電能質(zhì)量評(píng)估[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012（5）：11～13.

[3]錢佳榮.可變權(quán)重的電能質(zhì)量綜合評(píng)估方法[J].電力自動(dòng)化，2012（1）：56～58.

TM711

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1004-7344（2016）30-0109-02

2016-10-7