含分布式電源的配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)?/h1>
2014-02-07 01:22:28黃慶云
機(jī)電工程技術(shù) 2014年6期
黃慶云
（廣東天聯(lián)電力設(shè)計(jì)有限公司，廣東廣州 510600）
1 背景
近些年來，分布式發(fā)電技術(shù)因初期投資低、發(fā)電方式靈活等特點(diǎn)在全球愈發(fā)受到重視，在國內(nèi)也發(fā)展十分迅速，如廣州大學(xué)城、佛山禪城均建設(shè)了光伏電站，風(fēng)電、生物質(zhì)電廠已得到廣泛建設(shè)，家庭用的分布式電站也已有并網(wǎng)運(yùn)行。分布式發(fā)電技術(shù)給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制帶來了變化和挑戰(zhàn)，它可滿足系統(tǒng)和用戶的某些特定要求，還能提供給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)更優(yōu)異的可靠性和經(jīng)濟(jì)性[1-2]，因此，研究分布式發(fā)電技術(shù)具有十分重要的理論意義和重大的實(shí)用價(jià)值。
輸電網(wǎng)及提供的電力服務(wù)由于具有一些特殊性，使得解決其固定成本分?jǐn)倖栴}非常困難。面對(duì)如何科學(xué)、公平、合理地分?jǐn)偣潭ǔ杀荆壳皩W(xué)界已提出了多種分?jǐn)偡椒ǎ渲幸恍┓椒ㄈ玎]票法、平均分?jǐn)偡āW-km(兆瓦-公里)法、合同路徑法已得到應(yīng)用，但仍沒有一種被普遍認(rèn)同。節(jié)點(diǎn)多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)給配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)値砗芏嗬щy，導(dǎo)致對(duì)配電網(wǎng)的固定成本分?jǐn)偡椒ㄑ芯糠浅Ｉ佟Ｓ绕涫窃谂潆娋W(wǎng)引入分布式電源后，如何將成本分?jǐn)偨o配網(wǎng)用戶或電源成為問題的關(guān)鍵。本文借鑒輸電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偡椒ǎ瑢?duì)常用的平均分?jǐn)偡ㄗ髁烁倪M(jìn)，并考慮了引入分布式電源后配電網(wǎng)固定成本的分?jǐn)倖栴}，力圖使配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偰軌蚋健⒑侠怼?/p>
2 固定成本分?jǐn)偡椒ǖ奶岢?/h2>
目前，固定成本分?jǐn)偟某Ｒ姺椒ㄝ^多。如郵票法，根據(jù)用戶使用功率的大小來分?jǐn)傠娋W(wǎng)的固定成本，忽略電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行條件，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的經(jīng)濟(jì)信號(hào)。合同路徑法同樣也忽略了電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況。在MW-km法中，用戶對(duì)輸電設(shè)備的利用程度被表示為傳輸距離及交易所引起功率變化的乘積。輸電設(shè)備由于主要用于輸送有功，因此輸電網(wǎng)固定成本只分給有功。事實(shí)上，雖然無功的邊際價(jià)格較有功要低很多，但無功的短期邊際價(jià)格與有功幾乎相當(dāng)[3]。不考慮無功所引起的誤差會(huì)隨交易的增大跟著增大。上述幾種方法的共同特點(diǎn)是不考慮輸電網(wǎng)絡(luò)中每條支路上的實(shí)際潮流和各用戶對(duì)它的影響，而是采用簡(jiǎn)化方法來近似確定各個(gè)用戶對(duì)電網(wǎng)的利用程度，且不對(duì)無功功率分?jǐn)偂＿@些方法均較簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)。由于沒考慮實(shí)際的潮流及交易對(duì)電網(wǎng)的影響，用戶分?jǐn)偟墓潭ǔ杀静荒軠?zhǔn)確反映由用戶使用所引起真實(shí)的輸電成本。潮流跟蹤法基于潮流，是根據(jù)用戶對(duì)電網(wǎng)利用程度而進(jìn)行成本分?jǐn)偟模锤鶕?jù)各個(gè)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)中每條支路的利用程度來進(jìn)行成本分?jǐn)偂８鶕?jù)潮流跟蹤的基本原理，將比例原理推廣到電網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)，就能夠跟蹤網(wǎng)上用戶和電源的有功與無功潮流，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際的潮流，按照“誰使用誰支付”的原則來將配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偨o使用用戶，這種方法簡(jiǎn)單、直觀、公平、合理，容易被接受[4]。
引入分布式電源后使得配電網(wǎng)系統(tǒng)從放射單電源網(wǎng)變?yōu)楹植际诫娫吹娜醐h(huán)網(wǎng)。通過跟蹤潮流將配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偟骄W(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)負(fù)荷和電源，并在有功功率和無功功率進(jìn)行分?jǐn)偂Ｒ驗(yàn)橛泄驘o功的使用都對(duì)支路潮流造成影響，所以支路有功成本應(yīng)該分別分?jǐn)偨o用戶有功和用戶無功兩個(gè)部分，支路無功成本也應(yīng)該分別分?jǐn)偨o用戶有功和用戶無功兩個(gè)部分。在分?jǐn)傔^程中做了一些簡(jiǎn)化假設(shè)，本文在分?jǐn)傔^程中做了“任何支路有功和無功分別只與用戶輸送的有功和無功有關(guān)”的簡(jiǎn)化假設(shè)。配電網(wǎng)總成本在支路有功和支路無功間按照平方比例分?jǐn)俒5]。根據(jù)貢獻(xiàn)因子理論算出電源及負(fù)荷對(duì)每一條支路的有功及無功的利用程度，可將每支路的固定成本具體分?jǐn)偟礁髫?fù)荷和各電源。
針對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和上文提出的分?jǐn)偹悸罚疚奶岢龊植际诫娫吹呐潆娋W(wǎng)固定分?jǐn)偡椒ㄈ缦拢?/p>
（1）先將總成本在支路有功和無功之間分?jǐn)偅?/p>
（2）再根據(jù)對(duì)配電系統(tǒng)的實(shí)際利用情況將有功和無功固定成本在電源和負(fù)荷中按比例分?jǐn)偅?/p>
（3）最后根據(jù)潮流跟蹤法將固定成本按照利用程度分?jǐn)偟矫總€(gè)電源和負(fù)荷。
3 建議的分?jǐn)偡椒?/h2>
含分布式發(fā)電機(jī)的固定成本分三步進(jìn)行，首先將總成本在支路有功和無功之間分?jǐn)偂Ｔ賹⒂泄蜔o功固定成本在電源和負(fù)荷中按比例分?jǐn)偂Ｗ詈蟀闯绷鞲櫡▽⒐潭ǔ杀景蠢贸潭确謹(jǐn)傊撩總€(gè)電源和負(fù)荷。
3.1 對(duì)支路有功和無功分?jǐn)?/h3>
在一個(gè)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，m條支路的系統(tǒng)里，通過前推回推潮流算法解系統(tǒng)潮流后（不考慮網(wǎng)損的情況下），可以很方便地得到含各支路的潮流圖。系統(tǒng)的總成本在各支路有功和無功之間按照它們的平方比例來進(jìn)行分?jǐn)偂Ｔ谥分校酚泄蜔o功的固定成本分別如下：
其中：CTot,t為第t條支路j-i的總固定成本，Cp,t為支路的有功固定成本，Cq,t為支路t的無功固定成本。
3.2 對(duì)電源和負(fù)荷分?jǐn)?/h3>
在將總成本在支路有功和無功之間進(jìn)行分?jǐn)傊螅鶕?jù)它們對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)際使用情況將有功固定成本和無功固定成本按照比例分?jǐn)偨o系統(tǒng)中的電源和負(fù)荷。在支路中電源和負(fù)荷分?jǐn)偟墓潭ǔ杀痉謩e如下：
其中：Clp,t和Clq,t分別為分?jǐn)偨o負(fù)荷的支路t有功和無功固定成本；Cgp,t和Cgq,t分別為分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)的支路t有功和無功固定成本；αl、αg為分?jǐn)偨o負(fù)荷和發(fā)電αg機(jī)的分?jǐn)傄蜃樱羖+αg=1。
在輸電系統(tǒng)中從電廠和大負(fù)荷選址的角度看，應(yīng)該根據(jù)對(duì)輸電系統(tǒng)的實(shí)際使用情況將輸電固定成本同時(shí)分?jǐn)偨o電源和負(fù)荷，但由于輸電價(jià)格對(duì)電廠的影響通常較負(fù)荷更大一些，因此電源分?jǐn)偟谋壤龖?yīng)相對(duì)大一些[6]。而在配電系統(tǒng)中，輸電價(jià)格對(duì)電源和負(fù)荷的影響基本上相同，且在理論上并不存在確定電源和負(fù)荷應(yīng)該承擔(dān)的分?jǐn)偙壤姆椒āＲ虼嗽诒疚乃憷邪赐ǔＶ等ˇ羖=αg=0.5。
3.3 對(duì)每個(gè)電源和負(fù)荷分?jǐn)?/h3>
在將固定成本對(duì)電源和負(fù)荷進(jìn)行分?jǐn)傊螅椿趯?shí)際潮流的潮流跟蹤法[7-8]將配電網(wǎng)的固定成本按利用程度分?jǐn)傊粮麟娫醇案髫?fù)荷。基于流跟蹤技術(shù)，各節(jié)點(diǎn)有功和無功對(duì)支路潮流貢獻(xiàn)表示如下：
其中：PL和QL分別為負(fù)荷的有功功率列向量和無功功率列向量；PG和QG分別為所有電源的有功功率列向量和無功功率列向量；Pt和Qt分別為線路t的有功功率列向量和無功功率列向量；以上兩個(gè)系數(shù)矩陣為有關(guān)貢獻(xiàn)因子矩陣[9]。
通過上面貢獻(xiàn)因子矩陣，結(jié)合簡(jiǎn)化假設(shè)，可得出任一負(fù)荷或電源對(duì)支路t的有功和無功貢獻(xiàn)值。基于“誰使用誰支付”的原則，支路t分?jǐn)偨o第k個(gè)負(fù)荷的固定成本為：
則所有支路分?jǐn)偨o第k個(gè)負(fù)荷的固定成本為：
其中：Clkp,t和Clkq,t為支路t分?jǐn)偨o負(fù)荷k的有功和無功固定成本；TPPL,t,k和TQQL,t,k為負(fù)荷側(cè)相關(guān)貢獻(xiàn)因子矩陣；αLkp,t和αLkp,t為支路t分?jǐn)偨o負(fù)荷k固定成本的有功和無功分?jǐn)傄蜃樱渲禐椋?/p>
同理，第k個(gè)發(fā)電機(jī)應(yīng)分?jǐn)傊穓-i的固定成本應(yīng)為：
Cgkp,t和Cgkq,t為支路t分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)k的有功和無功固定成本；TPPG,t,k和TQQG,t,k為發(fā)電機(jī)側(cè)相關(guān)貢獻(xiàn)因子矩陣；αGkp,t和αGkp,t為支路t分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)k固定成本的有功和無功分?jǐn)傄蜃樱渲禐?/p>
4 算例
運(yùn)用該方法對(duì)下圖1中引入分布式發(fā)電機(jī)后的IEEE33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)[10]中的一個(gè)5節(jié)點(diǎn)的子系統(tǒng)進(jìn)行固定成本分?jǐn)偅疚慕o出了詳細(xì)的分?jǐn)偨Y(jié)果。
圖1 含分布式發(fā)電機(jī)5節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)
本系統(tǒng)為10 kV配電系統(tǒng)，在節(jié)點(diǎn)1上有一無窮大電源G1，在節(jié)點(diǎn)19引入一臺(tái)功率為600 kW，功率因數(shù)為0.95的發(fā)布式發(fā)電機(jī)G2。此配網(wǎng)相關(guān)的線路阻抗及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷參數(shù)如表1所示。
表1 線路阻抗及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷參數(shù)
10 kV線路電阻值取0.3Ω/km，建設(shè)成本取100 000元/km，年投資回報(bào)率取0.2，期望的回報(bào)年限取為10年，則通過計(jì)算可以得到每條支路的年回收成本，結(jié)果如表2所示。
表2 各支路年回收的固定成本元
利用本文的方法，運(yùn)用上文的公式計(jì)算出各負(fù)荷和電源的配電網(wǎng)固定成本，結(jié)果如表3、4所示。
表3 負(fù)荷分?jǐn)偟呐潆娋W(wǎng)固定成本元
表4 發(fā)電機(jī)分?jǐn)偟呐潆娋W(wǎng)固定成本 元
表3、4中分別列出了每條支路分?jǐn)偨o負(fù)荷及發(fā)電機(jī)的固定成本，并算出了每個(gè)負(fù)荷及發(fā)電機(jī)應(yīng)該承擔(dān)的固定成本。由表4可以看出首端負(fù)荷L18承擔(dān)的固定成本最少，末端負(fù)荷L21承擔(dān)的固定成本最多，且分?jǐn)傊岛銥檎担氲姆植际桨l(fā)電機(jī)G2只承擔(dān)它實(shí)際潮流流經(jīng)的第3條和第4條支路，在分?jǐn)傔^程中考慮了有功潮流和無功潮流的使用情況，由上可看出此分?jǐn)偡椒ㄊ欠蠈?shí)際情況的，滿足“誰使用誰支付”的原則，是公平、合理、安全的。4個(gè)負(fù)荷和2個(gè)發(fā)電機(jī)分?jǐn)偟目偤偷扔谡麄€(gè)配電網(wǎng)的固定成本，即55 732+55 732=111 464(元)，這表明本文提出的分?jǐn)偡椒ㄊ强尚械摹?/p>
5 結(jié)論
本文借助輸電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偟乃枷耄⒎植际桨l(fā)電機(jī)引入了配電網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用流跟蹤技術(shù)、貢獻(xiàn)因子理論，提出了一種含分布式電源的配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偡椒āＴ摲椒ǚ秩齻€(gè)階段進(jìn)行，將配電網(wǎng)絡(luò)中的用戶和電源根據(jù)其利用程度來分?jǐn)偣潭ǔ杀荆⒂靡粋€(gè)含分布式電源的簡(jiǎn)單配電系統(tǒng)計(jì)算實(shí)例論證本文提出方法的正確及可行，使配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偢庸胶秃侠怼?/p>
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：（1）提出了一種含分布式發(fā)電機(jī)的配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偡椒ǎ唬?）通過計(jì)算實(shí)例證明了該方法的正確性和可行性。
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［2］梁有偉，胡志堅(jiān)，陳允平.分式發(fā)電及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究綜述［J］.電網(wǎng)技術(shù)，2003（12）：71-74.
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黃慶云
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2 固定成本分?jǐn)偡椒ǖ奶岢?/h2>
目前，固定成本分?jǐn)偟某Ｒ姺椒ㄝ^多。如郵票法，根據(jù)用戶使用功率的大小來分?jǐn)傠娋W(wǎng)的固定成本，忽略電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行條件，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的經(jīng)濟(jì)信號(hào)。合同路徑法同樣也忽略了電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況。在MW-km法中，用戶對(duì)輸電設(shè)備的利用程度被表示為傳輸距離及交易所引起功率變化的乘積。輸電設(shè)備由于主要用于輸送有功，因此輸電網(wǎng)固定成本只分給有功。事實(shí)上，雖然無功的邊際價(jià)格較有功要低很多，但無功的短期邊際價(jià)格與有功幾乎相當(dāng)[3]。不考慮無功所引起的誤差會(huì)隨交易的增大跟著增大。上述幾種方法的共同特點(diǎn)是不考慮輸電網(wǎng)絡(luò)中每條支路上的實(shí)際潮流和各用戶對(duì)它的影響，而是采用簡(jiǎn)化方法來近似確定各個(gè)用戶對(duì)電網(wǎng)的利用程度，且不對(duì)無功功率分?jǐn)偂＿@些方法均較簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)。由于沒考慮實(shí)際的潮流及交易對(duì)電網(wǎng)的影響，用戶分?jǐn)偟墓潭ǔ杀静荒軠?zhǔn)確反映由用戶使用所引起真實(shí)的輸電成本。潮流跟蹤法基于潮流，是根據(jù)用戶對(duì)電網(wǎng)利用程度而進(jìn)行成本分?jǐn)偟模锤鶕?jù)各個(gè)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)中每條支路的利用程度來進(jìn)行成本分?jǐn)偂８鶕?jù)潮流跟蹤的基本原理，將比例原理推廣到電網(wǎng)上的所有節(jié)點(diǎn)，就能夠跟蹤網(wǎng)上用戶和電源的有功與無功潮流，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際的潮流，按照“誰使用誰支付”的原則來將配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偨o使用用戶，這種方法簡(jiǎn)單、直觀、公平、合理，容易被接受[4]。
引入分布式電源后使得配電網(wǎng)系統(tǒng)從放射單電源網(wǎng)變?yōu)楹植际诫娫吹娜醐h(huán)網(wǎng)。通過跟蹤潮流將配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偟骄W(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)負(fù)荷和電源，并在有功功率和無功功率進(jìn)行分?jǐn)偂Ｒ驗(yàn)橛泄驘o功的使用都對(duì)支路潮流造成影響，所以支路有功成本應(yīng)該分別分?jǐn)偨o用戶有功和用戶無功兩個(gè)部分，支路無功成本也應(yīng)該分別分?jǐn)偨o用戶有功和用戶無功兩個(gè)部分。在分?jǐn)傔^程中做了一些簡(jiǎn)化假設(shè)，本文在分?jǐn)傔^程中做了“任何支路有功和無功分別只與用戶輸送的有功和無功有關(guān)”的簡(jiǎn)化假設(shè)。配電網(wǎng)總成本在支路有功和支路無功間按照平方比例分?jǐn)俒5]。根據(jù)貢獻(xiàn)因子理論算出電源及負(fù)荷對(duì)每一條支路的有功及無功的利用程度，可將每支路的固定成本具體分?jǐn)偟礁髫?fù)荷和各電源。
針對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和上文提出的分?jǐn)偹悸罚疚奶岢龊植际诫娫吹呐潆娋W(wǎng)固定分?jǐn)偡椒ㄈ缦拢?/p>
（1）先將總成本在支路有功和無功之間分?jǐn)偅?/p>
（2）再根據(jù)對(duì)配電系統(tǒng)的實(shí)際利用情況將有功和無功固定成本在電源和負(fù)荷中按比例分?jǐn)偅?/p>
（3）最后根據(jù)潮流跟蹤法將固定成本按照利用程度分?jǐn)偟矫總€(gè)電源和負(fù)荷。
3 建議的分?jǐn)偡椒?/h2>
含分布式發(fā)電機(jī)的固定成本分三步進(jìn)行，首先將總成本在支路有功和無功之間分?jǐn)偂Ｔ賹⒂泄蜔o功固定成本在電源和負(fù)荷中按比例分?jǐn)偂Ｗ詈蟀闯绷鞲櫡▽⒐潭ǔ杀景蠢贸潭确謹(jǐn)傊撩總€(gè)電源和負(fù)荷。
3.1 對(duì)支路有功和無功分?jǐn)?/h3>
在一個(gè)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，m條支路的系統(tǒng)里，通過前推回推潮流算法解系統(tǒng)潮流后（不考慮網(wǎng)損的情況下），可以很方便地得到含各支路的潮流圖。系統(tǒng)的總成本在各支路有功和無功之間按照它們的平方比例來進(jìn)行分?jǐn)偂Ｔ谥分校酚泄蜔o功的固定成本分別如下：
其中：CTot,t為第t條支路j-i的總固定成本，Cp,t為支路的有功固定成本，Cq,t為支路t的無功固定成本。
3.2 對(duì)電源和負(fù)荷分?jǐn)?/h3>
在將總成本在支路有功和無功之間進(jìn)行分?jǐn)傊螅鶕?jù)它們對(duì)配電網(wǎng)的實(shí)際使用情況將有功固定成本和無功固定成本按照比例分?jǐn)偨o系統(tǒng)中的電源和負(fù)荷。在支路中電源和負(fù)荷分?jǐn)偟墓潭ǔ杀痉謩e如下：
其中：Clp,t和Clq,t分別為分?jǐn)偨o負(fù)荷的支路t有功和無功固定成本；Cgp,t和Cgq,t分別為分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)的支路t有功和無功固定成本；αl、αg為分?jǐn)偨o負(fù)荷和發(fā)電αg機(jī)的分?jǐn)傄蜃樱羖+αg=1。
在輸電系統(tǒng)中從電廠和大負(fù)荷選址的角度看，應(yīng)該根據(jù)對(duì)輸電系統(tǒng)的實(shí)際使用情況將輸電固定成本同時(shí)分?jǐn)偨o電源和負(fù)荷，但由于輸電價(jià)格對(duì)電廠的影響通常較負(fù)荷更大一些，因此電源分?jǐn)偟谋壤龖?yīng)相對(duì)大一些[6]。而在配電系統(tǒng)中，輸電價(jià)格對(duì)電源和負(fù)荷的影響基本上相同，且在理論上并不存在確定電源和負(fù)荷應(yīng)該承擔(dān)的分?jǐn)偙壤姆椒āＲ虼嗽诒疚乃憷邪赐ǔＶ等ˇ羖=αg=0.5。
3.3 對(duì)每個(gè)電源和負(fù)荷分?jǐn)?/h3>
在將固定成本對(duì)電源和負(fù)荷進(jìn)行分?jǐn)傊螅椿趯?shí)際潮流的潮流跟蹤法[7-8]將配電網(wǎng)的固定成本按利用程度分?jǐn)傊粮麟娫醇案髫?fù)荷。基于流跟蹤技術(shù)，各節(jié)點(diǎn)有功和無功對(duì)支路潮流貢獻(xiàn)表示如下：
其中：PL和QL分別為負(fù)荷的有功功率列向量和無功功率列向量；PG和QG分別為所有電源的有功功率列向量和無功功率列向量；Pt和Qt分別為線路t的有功功率列向量和無功功率列向量；以上兩個(gè)系數(shù)矩陣為有關(guān)貢獻(xiàn)因子矩陣[9]。
通過上面貢獻(xiàn)因子矩陣，結(jié)合簡(jiǎn)化假設(shè)，可得出任一負(fù)荷或電源對(duì)支路t的有功和無功貢獻(xiàn)值。基于“誰使用誰支付”的原則，支路t分?jǐn)偨o第k個(gè)負(fù)荷的固定成本為：
則所有支路分?jǐn)偨o第k個(gè)負(fù)荷的固定成本為：
其中：Clkp,t和Clkq,t為支路t分?jǐn)偨o負(fù)荷k的有功和無功固定成本；TPPL,t,k和TQQL,t,k為負(fù)荷側(cè)相關(guān)貢獻(xiàn)因子矩陣；αLkp,t和αLkp,t為支路t分?jǐn)偨o負(fù)荷k固定成本的有功和無功分?jǐn)傄蜃樱渲禐椋?/p>
同理，第k個(gè)發(fā)電機(jī)應(yīng)分?jǐn)傊穓-i的固定成本應(yīng)為：
Cgkp,t和Cgkq,t為支路t分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)k的有功和無功固定成本；TPPG,t,k和TQQG,t,k為發(fā)電機(jī)側(cè)相關(guān)貢獻(xiàn)因子矩陣；αGkp,t和αGkp,t為支路t分?jǐn)偨o發(fā)電機(jī)k固定成本的有功和無功分?jǐn)傄蜃樱渲禐?/p>
4 算例
運(yùn)用該方法對(duì)下圖1中引入分布式發(fā)電機(jī)后的IEEE33節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)[10]中的一個(gè)5節(jié)點(diǎn)的子系統(tǒng)進(jìn)行固定成本分?jǐn)偅疚慕o出了詳細(xì)的分?jǐn)偨Y(jié)果。
圖1 含分布式發(fā)電機(jī)5節(jié)點(diǎn)配電系統(tǒng)
本系統(tǒng)為10 kV配電系統(tǒng)，在節(jié)點(diǎn)1上有一無窮大電源G1，在節(jié)點(diǎn)19引入一臺(tái)功率為600 kW，功率因數(shù)為0.95的發(fā)布式發(fā)電機(jī)G2。此配網(wǎng)相關(guān)的線路阻抗及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷參數(shù)如表1所示。
表1 線路阻抗及節(jié)點(diǎn)負(fù)荷參數(shù)
10 kV線路電阻值取0.3Ω/km，建設(shè)成本取100 000元/km，年投資回報(bào)率取0.2，期望的回報(bào)年限取為10年，則通過計(jì)算可以得到每條支路的年回收成本，結(jié)果如表2所示。
表2 各支路年回收的固定成本元
利用本文的方法，運(yùn)用上文的公式計(jì)算出各負(fù)荷和電源的配電網(wǎng)固定成本，結(jié)果如表3、4所示。
表3 負(fù)荷分?jǐn)偟呐潆娋W(wǎng)固定成本元
表4 發(fā)電機(jī)分?jǐn)偟呐潆娋W(wǎng)固定成本 元
表3、4中分別列出了每條支路分?jǐn)偨o負(fù)荷及發(fā)電機(jī)的固定成本，并算出了每個(gè)負(fù)荷及發(fā)電機(jī)應(yīng)該承擔(dān)的固定成本。由表4可以看出首端負(fù)荷L18承擔(dān)的固定成本最少，末端負(fù)荷L21承擔(dān)的固定成本最多，且分?jǐn)傊岛銥檎担氲姆植际桨l(fā)電機(jī)G2只承擔(dān)它實(shí)際潮流流經(jīng)的第3條和第4條支路，在分?jǐn)傔^程中考慮了有功潮流和無功潮流的使用情況，由上可看出此分?jǐn)偡椒ㄊ欠蠈?shí)際情況的，滿足“誰使用誰支付”的原則，是公平、合理、安全的。4個(gè)負(fù)荷和2個(gè)發(fā)電機(jī)分?jǐn)偟目偤偷扔谡麄€(gè)配電網(wǎng)的固定成本，即55 732+55 732=111 464(元)，這表明本文提出的分?jǐn)偡椒ㄊ强尚械摹?/p>
5 結(jié)論
本文借助輸電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偟乃枷耄⒎植际桨l(fā)電機(jī)引入了配電網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用流跟蹤技術(shù)、貢獻(xiàn)因子理論，提出了一種含分布式電源的配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偡椒āＴ摲椒ǚ秩齻€(gè)階段進(jìn)行，將配電網(wǎng)絡(luò)中的用戶和電源根據(jù)其利用程度來分?jǐn)偣潭ǔ杀荆⒂靡粋€(gè)含分布式電源的簡(jiǎn)單配電系統(tǒng)計(jì)算實(shí)例論證本文提出方法的正確及可行，使配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偢庸胶秃侠怼?/p>
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：（1）提出了一種含分布式發(fā)電機(jī)的配電網(wǎng)固定成本分?jǐn)偡椒ǎ唬?）通過計(jì)算實(shí)例證明了該方法的正確性和可行性。
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