主動配電網規劃方案經濟性綜合評估方法探析

朱明成 張景瑞

（廈門大學航空航天學院，福建廈門361005）

0 引言

主動配電網能夠組合控制各種分布式能源（DG、可控負荷、儲能、需求側管理等），其目的是加大配電網對可再生能源的接納能力、提升配電網資產的利用率、延緩配電網的升級改造投資，以及提高電網的電能質量和供電可靠性[1]。在同一配電網網絡結構下，對具有不同風光儲容量和接入節點的主動配電網經濟性進行評估時，根據其自身的特點，從自然、社會、功能和客體屬性等角度出發，建立包括綜合資源利用效率指標、電網資產利用效率指標、經濟效益指標和分布式電源特性指標的三層指標體系。

1 經濟性評估指標體系

評估指標體系是由多個相互聯系、相互作用的評價指標，按照一定層次結構組成的有機整體[2]。針對主動配電網的特性，經濟性指標的選取必須兼顧到分布式電源的占有率，以及不同規劃方案之間存在著的巨大的投資與收益差異。綜合各方面因素建立如圖1所示的主動配電網經濟性三層評估指標體系。

圖1 主動配電網經濟性三層指標評估體系

2 評估指標與評估模型

2.1 總凈值

式中，ONV為總凈值指標；SR為售電收益；IC為投資成本；OC為運行成本；PC為購電成本；OU為停電成本。

（1）售電收益：

式中，ESi，t為時間T內，第i個負荷節點的第t個小時供給的發電量（kW·h）；Cp為電量的平均售電價（元/kW·h）；n為負荷節點數；T為仿真時長（h）。

（2）投資成本：

式中，SPi為第i類設備的總成本（元）；mi為第i類設備的壽命時長（h）；n為設備種類數。

（3）運行成本：

（5）停電成本[3]：

式中，EENS為年期望缺供電量（kW·h）；a為單位停電電量的電價與平均電價之比，一般取25。

2.2 分布式電源

（1）環境效益：

（2）DG消納率：

式中，PLOS為線路損耗電量（kW·h）；STi為第i類設備的總故障時間（h）；Ri為第i類設備的維修費用（元/h）。

（4）購電成本：

（3）DG滲透率[4]：

式中，λit和λvx分別為DG的靜態滲透率和有效滲透率；ωλ為權重，取為0.5；PL為DG以額定功率運行的發電量（kW·h）；和Sload分別為負荷用電量總需求和負荷實際用電之和（kW·h）。

2.3 綜合資源利用率

（1）風光利用率：

（2）負荷利用率：

2.4 線損率[5]

2.5 電網資產利用率

式中，Inall和Call分別為截止到T小時的總收益和剩余總資產（元）；SRm和EBm分別為第m小時的售電收益和環境效益（元）；n為設備種類數；Di為第i類設備的年折舊率。

3 評估步驟

在進行綜合資源方案的評估時，首先利用層次分析法（AHP）得到符合一致性要求的指標體系各層權重，然后利用專家打分法確定第三層的各個指標的百分制得分Si，再根據式（14）計算上一層某屬性的綜合得分[6]，逐級向上，最終得到綜合評估得分值。綜合評分越高，說明該方案的經濟性越好，對不同規劃方案的評價結果進行對比，以衡量規劃方案的經濟性優劣。

式中，S為上一層某屬性的得分；λi為本層中的第i個指標的權重。

4 結語

本文建立了主動配電網不同的規劃方案經濟性評價指標體系、評估模型和評估步驟。該指標體系具有對不同層級電網普遍的適用性和針對性，該評估模型適合高分布式能源占比的主動配電網規劃方案的經濟性評估，該評估流程能較為準確、直觀地評估不同方案的經濟性。總之，在本文所提出的同一網絡下，針對不同規劃方案的主動配電網的經濟性評估方法簡便、實用，綜合評價結果為規劃管理者提供了客觀的評價依據，對規劃工作具有一定的指導意義。

[1]尤毅，劉東，于文鵬，等.主動配電網技術及其進展[J].電力系統自動化，2012，36（18）：10-16.

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[3]劉立，黃民翔.配電網經濟性和可靠性的綜合評估[J].能源工程，2007（3）：16-19.

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[5]陳哲，陳士方，張曉林.電網線損率評價方法[J].中國電力，2014，47（11）：75-78.

[6]方歡歡，程浩忠，辛潔晴，等.配電網規劃評估指標體系[J].電力系統及其自動化學報，2013，25（6）：106-111.