基于新能源消納能力的開封電網無功支撐評價

南鈺 宋瑞卿

摘要：基于新能源的消納能力的提升，且確保電網安全運行，文章充分考慮影響無功效果的多種因素，從電網系統無功支撐能力進行定量評估研究，通過專家評價方法將系統無功支撐評價體系分為配置類、運維類以及無功經濟運行三個類別;最后以開封電網為例，采用自主決策視角和數據包絡分析法兩者相結合實施評價，研究表明該方案對無功支撐效果的評價具有較好的適用性，同時該方案可以為開封電網新能源的消納潛力分析提供一定的決策參考。

Abstract： Based on the improvement of new energy absorption capacity and ensuring the safe operation of power grid， this paper fully considers many factors that affect the reactive power effect， carries on the quantitative evaluation research from the power grid system reactive power support capacity， through the expert evaluation method， divides the system reactive power support evaluation system into three categories： allocation category， operation and maintenance category and reactive power economic operation. Finally， taking Kaifeng power grid as an example， the independent decision perspective and data envelopment analysis method are used to carry out the evaluation. The research shows that the scheme has good applicability to the evaluation of reactive power support effect. At the same time， the scheme can provide a certain decision reference for the analysis of the absorption potential of new energy in Kaifeng power grid.

關鍵詞：新能源消納;地區電網;無功評價

Key words： new energy consumption;regional power grid;reactive power evaluation

中圖分類號：TM619? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）25-0198-04

0? 引言

新能源的高比例滲透電網背景下，電網公司對該區域新能源消納能力的評價尤為重要。評估的主要意義在于為電網高比例消納新能源提供技術改造或規劃依據，尤其是對電網安全起到支撐作用的無功設備優化運行支撐效果進行再判斷，這樣可以對電網消納新能源的潛力進行評估。目前國內外對于無功設備的定量評估研究，主要是通過電壓、損耗或功率因數的變化來判斷，這種判斷缺少綜合性的統籌考慮，無功優化后的效果還受到無功補償設備補償能力狀況、發電機本身的無功調節能力、有載調壓裝置調壓能力狀況以及全網的電壓穩定運行水平的影響，電網無功功率受到影響的因素是模糊的，由于這些不確定性的影響，只有采用綜合的評價方法應用于效果評價，才能驗證電網無功支撐的實際效果。

在能源電力行業關于評價方法的應用，國內外主要應用有以下多種，如多變量比較分析的雷達圖法、基于雙鏈量子遺傳算法的投影尋蹤法、利用經驗數據評價的非參數方法、無需決策者進行主觀權重賦權的自主決策視角方法、可以對評價方法進行有效率驗證的數據包絡分析法等;對于電網無功設備支撐效果指標而言，其指標涉及面廣，如果過多的主觀定量賦值，勢必影響結論的準確性，使得評價精確性無法保證，經過綜合對比諸多評價方法，自主決策視角可以減少主觀賦值的影響，同時利用數據包絡分析法對該評價方法進行有效率驗證，本文主要考慮無功評價指標體系以及優化前后數據的多樣性和灰色性以及影響因素多的特點，同時為了避免指標權重確定方面的任意性，擬定采用自主決策視角和數據包絡分析結合的方法進行電網新能源消納能力的無功支撐評價，以明確電網消納新能源的潛力以及電網規劃或改造的重點方向。

1? 地區電網無功設備指標評價體系

對新能源的消納潛力的分析，主要是基于電網的安全穩定考慮，大量的研究表明新能源接入電網后，對電網的電壓質量、線損指標以及電網的經濟運行等將產生重要的影響，文中結合某地區電網的設備運營以及變電站設備運行管理辦法，主要從電網的無功設備運行情況著手，基于無功裝置配置水平、維護水平、電壓合格率、線損指標等構建指標體系。基于評價體系的設計原則，將評價指標分為定量或定性兩種指標，以構建地區電網基于新能源消納的電網無功運行評價指標體系。對于定性指標可通過專家意見法進行定性劃分，而定量指標可從不同的電網公司的統計資料中計算得出。