[发明专利]交直流混合配电系统全寿命周期综合能效评估和诊断方法

权利要求书

1.一种交直流混合配电系统全寿命周期综合能效评估和诊断方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将交直流混合配电系统的全寿命周期分为规划阶段、设计阶段、施工阶段和运行阶段，根据各阶段的特点确定可变能效参数，划分各阶段的能效指标结构；

(2)根据标幺值法和戴维南/诺顿等效进行电压等级的统一和电路简化，利用集总参数电路进行潮流分析，按潮流数据结果和步骤(1)中的指标表达，求取步骤(1)中所需指标值，并求解各个综合能效评估指标与实际的电能损耗间的确定性微增函数关系，获得当前损耗与指标处于理想值时损耗间近似偏差的标幺值矩阵δP：

δP＝K′δB (1)

其中K′为系统损耗微增关系参数矩阵，为由简化后系统拓扑结构各个大节点上及大节点间损耗微增关系参数阵组成的上三角阵；δB为各个大节点上及大节点间各支路指标值与期望基准值间差值下三角矩阵；

(3)按能耗微增相对负荷的百分比计算系统能效评估分数F_P：

其中，∑P为系统当前潮流下全部用电负荷标幺值之和；δP为当前损耗与指标处于理想值时损耗间近似偏差的标幺值矩阵，∑δP为δP矩阵中全部元素求和而来；

通过计算K′矩阵得到当前潮流状态下电力能耗变化和各个表征指标变化趋势间的具体关系，结合国际标准、国家标准、行业标准、部分企业标准及工程阶段，能够明确表征指标不合格或表现较差部分；同时，通过K′中参数值的大小，能够明确哪些可以调节的指标对能效改善影响最大；

(4)考虑各个位置指标对于能效影响，控制范围外的指标优先，根据系统损耗微增关系参数矩阵K′中非零计算数据进行降序排序；依次找到对应指标偏差，与表征指标进行换算；结合控制范围不等式，为该阶段能效优化提出建议。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，按下述方式对各阶段能效评估指标进行分类和选取：

(1.1)计算指标选取以易于对损耗求偏导、不重复，能够涵盖表征指标对应关系为原则；

(1.2)计算指标选取考虑各阶段应变动优化及可变动优化的表征量、各阶段能直接测量观测或简单计算获取的参量；

(1.3)全部计算指标及其对应基准值选取如下：

电压偏差，基准值b_bik0＝1；

b_ik1＝L_ik，供电距离，基准值b_bik1＝0；

功率因素角正切值，基准值b_bik2＝0；

线路负载率，基准值b_bik3＝0.85；

b_ik4＝R_ikT+jX_ikT，变压器阻抗，基准值b_bik4＝0；

变压器负载率，基准值b_bik5＝0.85；

可再生能源装机容量占比，基准值b_bik6＝2；

可再生能源出力比率，基准值b_bik7＝0.7；

b_ik8＝R_ikS+jX_iks，线路元件阻抗，基准值b_bik8＝0；

电力电子设备负载率，基准值γ_bik＝0.95；

其中各支路电压选取该支路下标中前一节点的节点电压u_i，u_in为该节点所在系统的标称电压；L_ik为该支路的线路长度；Q_ik为该支路流过的无功潮流，P_ik为该支路流过的有功潮流，P_ikn为该支路线路额定有功，P_ikT为变压器流过有功，P_ikTn为变压器额定有功，P_ikre为可再生能源实际出力有功，P_ikren为可再生能源额定容量，P_ikDn为电力电子设备额定容量；R_ikT，X_ikT为变压器等效电阻和电抗，R_ikS，X_ikS为该支路上线路元件的等效电阻和电抗，为该支路流过潮流的功率因素角；下标中的ik或ij，代表为i节点第k条支路，或i节点与j节点间的对应支路间的值；

(1.4)各阶段计算指标选取及其对应表征指标如下：

规划阶段：b_ik1-规划供电半径，b_ik3-规划储能占比，b_ik5-规划配变负载率，b_ik6-规划可再生能源装机容量占比，γ_ik-规划电力电子设备负载率；

设计阶段：b_ik1-设计电缆路径长度，b_ik3-设计线路负载率；b_ik4-设计变压器阻抗百分比；b_ik5-设计变压器负载率，b_ik6-设计可再生能源装机容量占比，b_ik7-设计可再生能源出力比率，γ_ik-设计电力电子设备负载率；

施工阶段：b_ik1-电缆施工长度偏离；b_ik4-变压器阻抗偏差；b_ik8-线路阻抗偏差；γ_ik-电力电子设备负载率；

运行阶段：b_ik0-电压偏差，b_ik2-功率因素，b_ik3-负载率，b_ik5-配变负载率偏差，b_ik7-可再生能源出力比率偏差，γ_ik-电力电子设备负载率。