分布式電源電能質量綜合評估方法研究

曹薇薇 米東星

（國網安徽省電力公司淮北供電公司安徽淮北235000）

分布式電源電能質量綜合評估方法研究

曹薇薇 米東星

（國網安徽省電力公司淮北供電公司安徽淮北235000）

伴隨分布式發電的不斷發展，電力用戶對電能的質量有了更高的要求，因此，電能質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可行性，對電能質量治理工作增加引導，就必定要提出一個與分布式電源電能質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量綜合評估方法選擇數據包絡分析進行具體探討，構建出綜合評估指標體系。

分布式電源；電能質量；綜合評估；方法；研究

分布式電源在并網之后對電能質量有一定影響，有可能會造成頻率出現偏差、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量做到綜合評估，對達到分布電源按照電能質量分質定價上網意義重大。傳統的質量綜合評估方法主要是分析電能質量的優劣順序，缺少探討綜合評估的意義與引導電能質量治理。下面我們在電能質量綜合評估當中運用數據包絡分析理論，做到不但可以優劣排序，杜絕主觀的影響，還可以指導分布式電源在接聯電網之前對電能質量問題進行分析。

1 關于DEA模型

1.1 它的原理

數據包絡分析是一些學者們在20世紀以相對效率評價為前提，依照多指標產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。它經過確保決策單元的輸出與輸入不變，運用數學規劃在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。它的優點主要表面在三個方面：①不用假設權重；②將決策單位輸出輸入權重作為變量，在最有利決策單位視角進行評估，使各指標優先意義的權重得到避免；③如果所有輸入都與一個或多個輸出有聯系，對于輸入輸出的關系，這種方法不用確認關系就可以顯示表達方式。

1.2 它的數學模式

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類輸出指標的產出量，用vu代表i類輸入指標的權重，r類輸出指標權重由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區域內，是能夠超于1。超級效益模型根據原先的模型，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 分析電能質量綜合評估體系

我國目前有七種電能質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。通過電能質量綜合治理設備能夠同時的減小三相不平衡度、降低諧波、提高功率因數、減小電壓閃變與波動、穩定電壓等。利用無功功率發生器、靜止無功補償器以及靜止同步補償器等等電能質量治理設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定。各類等級的電壓接聯的分布式電源容量也有不同限制，各種電壓等級在電能質量上的需求也是不一的。分布式電源與儲能裝置的結合是處理瞬時供電中斷、電壓暫除和涌流等電能質量問題的有效方法。分布式電源電能質量綜合評估體系包括DG投運后電能質量監測和DG投運之前的電能質量分析兩部分。分布式電源在投運前主要從輸出和輸入對電能質量進行分析，而分布式電源在投運之后是對電能質量進行監測為主的，能夠運用傳統方式對電能進行質量綜合評估。所以，分布式電源接入電網時在分析電能質量時要從分布式發電容量、儲能裝置容量、接入電壓等級以及電能質量裝置等方面考慮。

在分布式電源的接聯電網時，于電能質量分析工作中要加強關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，來達到不同應用場合的需要。

4 結束語

分布式電源在接連電網之前，應用DEA方法對分布式電源電能質量評估，主要是選取一個科學合理的評價指標體系，于各種指標體系當中DEA評價結果也不一樣。通過分布式電源接入前對電能質量進行分析，能夠杜絕在DG并網之后出現電能質量故障。傳統的評估方法只針對分檔與電能質量排序，通常忽視了電能質量治理內容，經過對傳統治理方式的改進，選擇數據包絡分析來建立一個更適于分布式電源電能質量綜合評估體系。由于數據包絡分析不用把多維電能質量指標歸于一維加權，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量進行分析時，能夠對結果綜合評估，合理的進行排序。

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2016-10-7