分布式電源電能質(zhì)量綜合評估方法研究

曹薇薇 米東星

（國網(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)量綜合評估方法研究

曹薇薇 米東星

（國網(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，電力用戶對電能的質(zhì)量有了更高的要求，因此，電能質(zhì)量綜合評估與治理就顯得尤為重要。當前的分布式電源中電能質(zhì)量綜合評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，對電能質(zhì)量治理工作增加引導(dǎo)，就必定要提出一個與分布式電源電能質(zhì)量綜合評估更適用的新方法。本文我們針對分布式電源電能質(zhì)量綜合評估方法選擇數(shù)據(jù)包絡(luò)分析進行具體探討，構(gòu)建出綜合評估指標體系。

分布式電源；電能質(zhì)量；綜合評估；方法；研究

分布式電源在并網(wǎng)之后對電能質(zhì)量有一定影響，有可能會造成頻率出現(xiàn)偏差、電壓閃變、電壓波動、諧波畸變、電壓不平衡等問題。通過全面精準的對電能質(zhì)量做到綜合評估，對達到分布電源按照電能質(zhì)量分質(zhì)定價上網(wǎng)意義重大。傳統(tǒng)的質(zhì)量綜合評估方法主要是分析電能質(zhì)量的優(yōu)劣順序，缺少探討綜合評估的意義與引導(dǎo)電能質(zhì)量治理。下面我們在電能質(zhì)量綜合評估當中運用數(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)之前對電能質(zhì)量問題進行分析。

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)者們在20世紀以相對效率評價為前提，依照多指標產(chǎn)出與多指標投入對同類型單位進行效益或相對有效性評價的分析方法。它經(jīng)過確保決策單元的輸出與輸入不變，運用數(shù)學(xué)規(guī)劃在DEA前沿面上影射DMU，再通過比較來對它們的相對有效性進行評價。DEA模型包括BCC模型和CCR模型。它的優(yōu)點主要表面在三個方面：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行評估，使各指標優(yōu)先意義的權(quán)重得到避免；③如果所有輸入都與一個或多個輸出有聯(lián)系，對于輸入輸出的關(guān)系，這種方法不用確認關(guān)系就可以顯示表達方式。

1.2 它的數(shù)學(xué)模式

如果有n個評價對象，也就是n個決策單元，決策單元又有p種輸出指標和m種輸入指標。用xij代表j個DMU的第i類輸入指標投入量，用yrj代表j個DMU的第r類輸出指標的產(chǎn)出量，用vu代表i類輸入指標的權(quán)重，r類輸出指標權(quán)重由ur代表。假如j種DMU的輸出指標是Yj=（y1j，y2j，…，ypj）T，輸入指標為Xj=（x1j，x2j，…，xmj）T。針對于j個決策單元的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DEA的有效性，根據(jù)對偶理論得到：

在公式當中，被考察單位的效率值為θ，也就是輸入對于輸出利用程度分別為輸出指標的剩余變理和輸入指標的松馳變量。而n個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一般不會限定在0～1區(qū)域內(nèi)，是能夠超于1。超級效益模型根據(jù)原先的模型，把要評估的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)量綜合評估體系

我國目前有七種電能質(zhì)量標準來對電壓偏差、頻率偏差、電壓三相不平衡、電壓閃變與電壓波動、間諧波、瞬態(tài)過電壓和暫時過電壓等的指標值進行分別限定。通過電能質(zhì)量綜合治理設(shè)備能夠同時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、穩(wěn)定電壓等。利用無功功率發(fā)生器、靜止無功補償器以及靜止同步補償器等等電能質(zhì)量治理設(shè)備能夠迅速的對無功功率進行補償，使分布式電源接入點的電壓可以穩(wěn)定。各類等級的電壓接聯(lián)的分布式電源容量也有不同限制，各種電壓等級在電能質(zhì)量上的需求也是不一的。分布式電源與儲能裝置的結(jié)合是處理瞬時供電中斷、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)量綜合評估體系包括DG投運后電能質(zhì)量監(jiān)測和DG投運之前的電能質(zhì)量分析兩部分。分布式電源在投運前主要從輸出和輸入對電能質(zhì)量進行分析，而分布式電源在投運之后是對電能質(zhì)量進行監(jiān)測為主的，能夠運用傳統(tǒng)方式對電能進行質(zhì)量綜合評估。所以，分布式電源接入電網(wǎng)時在分析電能質(zhì)量時要從分布式發(fā)電容量、儲能裝置容量、接入電壓等級以及電能質(zhì)量裝置等方面考慮。

在分布式電源的接聯(lián)電網(wǎng)時，于電能質(zhì)量分析工作中要加強關(guān)注各單項指標和實際要求，對此模型能夠加以簡化或者擴展，來達到不同應(yīng)用場合的需要。

4 結(jié)束語

分布式電源在接連電網(wǎng)之前，應(yīng)用DEA方法對分布式電源電能質(zhì)量評估，主要是選取一個科學(xué)合理的評價指標體系，于各種指標體系當中DEA評價結(jié)果也不一樣。通過分布式電源接入前對電能質(zhì)量進行分析，能夠杜絕在DG并網(wǎng)之后出現(xiàn)電能質(zhì)量故障。傳統(tǒng)的評估方法只針對分檔與電能質(zhì)量排序，通常忽視了電能質(zhì)量治理內(nèi)容，經(jīng)過對傳統(tǒng)治理方式的改進，選擇數(shù)據(jù)包絡(luò)分析來建立一個更適于分布式電源電能質(zhì)量綜合評估體系。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，在輸出輸入的指標上有更多的包容性。另外超級效率的運用也使分布式電源接連電能質(zhì)量進行分析時，能夠?qū)Y(jié)果綜合評估，合理的進行排序。

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2016-10-7