[发明专利]孤岛微电网发展协调性评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网协调性指标体系构建和评价方法，特别是一种孤岛微电网发展协调性指标体系和评价方法。 

背景技术

面对化石能源消耗和环境恶化的挑战，微型柴油机、风力、光伏发电等分布式发电方式得到广泛运用。但这种分布式发电受可再生能源的分布和地理环境的影响。为灵活管理和控制这种发电方式，学者们提出了微电网概念。微电网是指由分布式电源（DG）、储能装置、相关负荷和电力电子装置构成的小型发配电系统。这种系统能与大电网并联运行，也可以孤岛运行。 

孤岛微电网（后文简称孤网）具有电源分布不均、发电间歇性和受负荷影响较大等特点。这大大增加了电能调度、保证供电可靠性和供电能力的困难，也增加了发电侧与负荷侧协调运行的复杂性。而国内对电网发展协调性的研究主要集中在配电网和传统大电网。但这些指标不能直接运用于孤网发展协调性研究中。且评价方法也是基于单一主客观法，未能综合考虑主客观因素，而组合赋权法却不能有效地减少异常值的影响。因此，对孤网发展协调性评价和规划建设指导不佳。为正确评价孤网发展现状、提高供电的可靠性和安全性，还有利于优化网络结构、提高孤网经济效益和环境效益，改善孤网与城市规划。因此，对深入研究孤网发展协调性评价体系和方法是至关重要的。 

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种孤网发展协调性评价方法，能够对不同结构的孤网发展协调性做出科学、客观的评价，因此，可以给孤网的规划建设提供科学的指导依据。 

本发明提供的一种孤网发展协调性评价方法，其综合评价步骤如下： 

（1）结合现有孤网的特点，分析影响孤网发展协调性的因素，创造性地提出了孤网发展协调性评价指标体系； 

（2）根据孤网的特性，展开说明各指标的计算模型； 

（3）利用评价等级多划分法对传统粗糙集理论进行改进，确定指标权重矩阵； 

（4）利用稳健回归算法融合权重矩阵，构建粗糙集稳健回归评价方法，从而确定各指标权重； 

（5）根据各指标权重值，通过分析各项指标对孤网发展协调性的影响，来提高孤网的供电可靠性、经济性和供电质量等。 

所述的孤网发展协调性评价指标体系中的一级评价指标，其包括分布式电源协调度、负荷协调度、国民经济协调度和环境协调度。 

所述的孤网发展协调性评价方法，其一级指标分解为二级指标，其详细说明如下： 

（1）孤网的分布式电源协调度指标包括间歇式新能源的供电能力、供电可靠性及供电经济性； 

（2）供电可靠性包括系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标和电量不足期望值。 

（3）供电经济性包括由于电网供电不足造成的售电收益和国民经济损失； 

（4）孤网的负荷协调度指标包括负荷率、电压波动率和电压偏移率； 

（5）孤网的国民经济协调度指标包括电力消费弹性系数和单位GDP电耗； 

（6）孤网的环境协调度指标包括包括清洁能源占有率和废弃物排放量。 

其中步骤（3）中，所述粗糙集理论确定权重矩阵，其计算步骤如下： 

（1）对所述孤网进行影响因素分析，提取关键指标； 

（2）对所述提取的指标建立具有孤网特点的计算模型； 

（3）利用计算模型计算评价指标的初始值； 

（4）根据百分制法进行数据处理，将属性值转换成百分值； 

（5）利用评价等级多划分法改进粗糙集理论，构建不同的指标评价等级表； 

（6）根据不同指标评价等级表，构建不同的指标决策表； 

（7）利用粗糙集理论计算指标权重矩阵； 

其中步骤（4）中，所述稳健回归算法确定指标权重值，其计算步骤如下： 

（1）选择合适的参数值； 

（2）利用最小二乘法求解初始期望值； 

（3）根据初始期望值求解新的残差值； 

（4）根据残差值得出残差权重； 

（5）根据残差权重计算出新的期望值； 

（6）判断相邻两次期望值误差是否在可接受范围内，如果是，则结束计算，选取本次期望值为理想值，否则，返回步骤（3）。