李　軒，郭力萍，孫　騫，楊　洋，劉義剛

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特　010080)

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含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案可靠性評估指標(biāo)體系研究

李軒，郭力萍，孫騫，楊洋，劉義剛

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)電力學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010080)

0　引　言

以風(fēng)電等分布式電源(distributed generator, DG)為主的微網(wǎng)接入配電網(wǎng)后，對配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、調(diào)控模式以及評估體系都會帶來不同程度的變化。當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生故障或微網(wǎng)與配電主網(wǎng)連接的公共節(jié)點(diǎn)(point of common coupling,PCC)故障后，微網(wǎng)可能由并網(wǎng)運(yùn)行轉(zhuǎn)為孤島運(yùn)行，傳統(tǒng)配電網(wǎng)可靠性評估指標(biāo)將不再完全適用。目前對含微網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性評估[1-4]大多還是采用傳統(tǒng)可靠性指標(biāo)定量評估整體可靠性水平，微網(wǎng)的特性以及微網(wǎng)與配電網(wǎng)相互影響無法很好表現(xiàn)出來。

針對上述傳統(tǒng)可靠性指標(biāo)的不足，國內(nèi)外對能體現(xiàn)微網(wǎng)特性的新型可靠性指標(biāo)[5-8]也做了很好的探索。文獻(xiàn)[5]從可靠性、經(jīng)濟(jì)性、市場運(yùn)營和環(huán)保性等方面，提出了考慮微電源(micro source,MS)組合方式和運(yùn)行方式的微電網(wǎng)評價指標(biāo)體系。文獻(xiàn)[6]對國外DG并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)電能質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、配電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及光伏和風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，并根據(jù)微網(wǎng)并網(wǎng)與孤島兩種運(yùn)行方式與標(biāo)準(zhǔn)，給出了建立國內(nèi)微網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系的一些建議。文獻(xiàn)[7-8]提出微網(wǎng)的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)高于主網(wǎng),以歐洲互聯(lián)系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù), 討論了微網(wǎng)在電壓質(zhì)量、孤島狀態(tài)的數(shù)量、狀態(tài)轉(zhuǎn)換時的電壓陷落時間和承擔(dān)負(fù)荷的能力等方面應(yīng)滿足的要求。現(xiàn)有研究成果絕大多數(shù)是針對微網(wǎng)自身特性而言，沒有從整體角度去考慮微網(wǎng)運(yùn)行特性以及微網(wǎng)與配電網(wǎng)的相互影響對可靠性評估的影響。因此，有必要在可靠性評估指標(biāo)中進(jìn)一步研究微網(wǎng)運(yùn)行特性和微網(wǎng)與配電網(wǎng)相互影響。

本文在計及含微網(wǎng)的配電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行、設(shè)備檢修或發(fā)生故障時，必須及時高效地完成負(fù)荷轉(zhuǎn)移，保持持續(xù)供電能力的基礎(chǔ)上，針對含微網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性評估指標(biāo)體系現(xiàn)有研究的不足，提出了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估指標(biāo)體系。該評估體系將含微網(wǎng)的配電網(wǎng)分為微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)和孤島運(yùn)行微網(wǎng)兩部分，不再簡單地采用統(tǒng)一可靠性指標(biāo)評估，而是分別選擇、設(shè)計出更能反映自身特性的可靠性指標(biāo)進(jìn)行評估，再基于熵權(quán)模糊層次分析法將兩者有機(jī)結(jié)合，即實(shí)現(xiàn)了從可靠性角度對含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力綜合評估，為考慮負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力的含微網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性評估提供理論支持，對提高電網(wǎng)各區(qū)域的供電支持能力和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)有一定的指導(dǎo)意義。

1　可靠性評估指標(biāo)研究

并網(wǎng)運(yùn)行微網(wǎng)的接入位置、容量大小以及與配電主網(wǎng)之間交換功率都會影響可靠性水平。對于微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)，從用戶和系統(tǒng)角度依然可采用傳統(tǒng)可靠性指標(biāo)定量評估可靠性水平，但需要量化并網(wǎng)運(yùn)行微網(wǎng)接入配電網(wǎng)后帶來的影響。而孤島運(yùn)行微網(wǎng)為體現(xiàn)微網(wǎng)孤島運(yùn)行特性，可直接選擇和設(shè)計出能反映孤島運(yùn)行微網(wǎng)特性的新型可靠性指標(biāo)[9]進(jìn)行評估。本文為了更全面體現(xiàn)出微網(wǎng)不同運(yùn)行方式及特性對配電網(wǎng)可靠性評估的影響，基于層次分析法(AHP)和概率方法將微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)與孤島運(yùn)行微網(wǎng)兩部分有機(jī)結(jié)合構(gòu)建可靠性評估指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1　含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估指標(biāo)體系

1.1配電主網(wǎng)可靠性指標(biāo)

1.1.1可靠性指標(biāo)

圖1中, 微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電網(wǎng)與傳統(tǒng)配電網(wǎng)主要區(qū)別是全部負(fù)荷點(diǎn)原則上有配電主網(wǎng)和微網(wǎng)兩種供電路徑，兩種供電路徑對負(fù)荷點(diǎn)起到互補(bǔ)供電的作用，衡量其供電可靠性主要是依據(jù)負(fù)荷的停電時間以及停電次數(shù)[10]。常用的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)主要有：系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)(SAIFI)、系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)(SAIDI)[3]，如式(1)～(4)所示。

(1)

式中：λi為負(fù)荷點(diǎn)i的平均故障率；Ni為負(fù)荷點(diǎn)i的用戶數(shù)。

(2)

式中：Ui為負(fù)荷點(diǎn)i的平均停電時間。

(3)

(4)

式中：λi,j為分支饋線j故障所造成的負(fù)荷點(diǎn)i停電的故障率；Ui,j為其停電持續(xù)時間。

1.1.2負(fù)荷點(diǎn)停電故障和停電時間

根據(jù)供電就近原則，配電主網(wǎng)與微網(wǎng)采用最短路徑互補(bǔ)供電時，有利于保證供電連續(xù)性，從可靠性角度選擇最優(yōu)負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案。下面對其負(fù)荷點(diǎn)停電故障率和停電時間具體影響分為微網(wǎng)內(nèi)部故障和微網(wǎng)外部故障兩種情況分析。其中未構(gòu)成微網(wǎng)獨(dú)立的分布式電源(如圖2和圖3中的MS1)出力可看作微網(wǎng)出力處理。

1.1.2.1微網(wǎng)內(nèi)部故障

(5)

式中:fj和tr,j分別為分支饋線j的故障率和故障修復(fù)時間。若微網(wǎng)1內(nèi)部受影響負(fù)荷點(diǎn)的外部供電路徑任意一條未故障，其表達(dá)式則改為

(6)

1.1.2.2微網(wǎng)外部故障

當(dāng)微網(wǎng)1外部負(fù)荷點(diǎn)支路發(fā)生故障時，微網(wǎng)1整體可看作一個電源，在滿足自身內(nèi)部可靠供電的情況下，可逆向潮流對負(fù)荷點(diǎn)供電。但由于微網(wǎng)1受到電源出力的限制，可供電范圍有限，不能滿足微網(wǎng)外部所有負(fù)荷可靠供電。需要判斷故障支路負(fù)荷點(diǎn)是否在可對外供電微網(wǎng)1電源總出力最大供電區(qū)域內(nèi)，分如下兩種情況分析。當(dāng)然，如果微網(wǎng)1外部由分支饋線故障受影響的負(fù)荷點(diǎn)恰好處于微網(wǎng)2內(nèi)，則需按微網(wǎng)內(nèi)部故障處理。

① 故障支路負(fù)荷點(diǎn)處于微網(wǎng)1最大可供電區(qū)域內(nèi)。假設(shè)微網(wǎng)1對配電主網(wǎng)最短供電路徑無故障率為qi，其故障率為(1-qi)。其中處于多個微網(wǎng)最大供電區(qū)域不作討論，方法類似。互補(bǔ)供電路徑對負(fù)荷點(diǎn)故障率和停電持續(xù)時間的具體分析過程與上述分析過程相同。故由分支饋線j故障致使負(fù)荷點(diǎn)i的故障率λi,j以及停電持續(xù)時間Ui,j表達(dá)式改寫為

(7)

若微網(wǎng)1向微網(wǎng)外受影響負(fù)荷點(diǎn)的供電路徑未故障，其表達(dá)式則為

(8)

② 故障支路負(fù)荷點(diǎn)不處于微網(wǎng)1最大可供電區(qū)域內(nèi)。故障支路負(fù)荷點(diǎn)是否能可靠供電將不受到微網(wǎng)1的影響，則負(fù)荷點(diǎn)i的故障率λi,j以及停電持續(xù)時間Ui,j表達(dá)式為

(9)

1.2孤島運(yùn)行微網(wǎng)可靠性指標(biāo)

文獻(xiàn)[9]從間歇性DG出力、儲能配置占比及孤島運(yùn)行狀態(tài)等方面探索了一系列的新型可靠性指標(biāo)， 實(shí)例證明可以滿足不同場合下微網(wǎng)的可靠性評估?？墒菍τ陂g歇性DG而言，儲能裝置起的作用是互補(bǔ)供電，研究供電可靠性時不應(yīng)該把儲能裝置與間歇性DG人為分開，而應(yīng)把間歇性DG與儲能電池(battery,BA)看成一個整體，即混合DG-BA發(fā)電系統(tǒng)，共同保證整個微網(wǎng)孤島運(yùn)行的可靠性。除此之外，為保證微網(wǎng)孤島運(yùn)行需要削減負(fù)荷。目前對需要削減負(fù)荷量的考慮往往是平均值，忽略了不同負(fù)荷自身特性的差異。因?yàn)楫?dāng)微網(wǎng)孤島運(yùn)行供電不足時，有些負(fù)荷的部分負(fù)荷量可以被削減，有些負(fù)荷只能全部切除，否則影響正常工作。故本文選擇和設(shè)計的孤島運(yùn)行微網(wǎng)可靠性指標(biāo)主要從混合DG-BA出力和計及負(fù)荷削減特性的孤島運(yùn)行兩方面重新定義，其中儲能裝置默認(rèn)為蓄電池。

1.2.1混合DG-BA可靠性指標(biāo)

混合DG-BA出力可用率(availability of intermittent hybrid distributed generator, AIHDG):

(10)

式中:P(t) 為DG評價周期T內(nèi)的出力曲線；PBAN為混合DG-BA的額定出力；SOC(t)為儲能系統(tǒng)t時刻剩余電量，SOC(t)同時會受到電量約束和功率約束，相應(yīng)的計算公式如式(11)～(13)。

(11)

式中:δ為儲能系統(tǒng)自放電率；Pc為儲能系統(tǒng)充電功率;Pd為儲能系統(tǒng)放電功率；ηc為儲能系統(tǒng)充電效率;ηd為儲能系統(tǒng)放電效率；Ec為儲能系統(tǒng)額定容量。

(12)

式中:SOCmin為儲能系統(tǒng)剩余電量下限;SOCmax為儲能系統(tǒng)剩余電量上限。

式中：Pcmax，t和Pdmax，t分別表示t時刻儲能系統(tǒng)的最大充、放電功率；Pcmax和Pdmax分別表示儲能系統(tǒng)最大持續(xù)充、放電功率。該指標(biāo)從間歇性DG與蓄電池綜合角度表示出力可用率，反映出蓄電池對間歇性DG出力波動的平抑能力。

混合DG-BA出力間斷率(average interruption hybrid probability, AIHP):

AIHP=Pr{P(t)=0,SOC(t)=SOCmin}

(14)

該指標(biāo)能直接反映出蓄電池對間歇性DG出力間斷的平抑能力。

1.2.2孤島運(yùn)行狀態(tài)可靠性指標(biāo)

孤島電力不足期望(expected demand not supplied when being island, EDNSI)：

(15)

式中：C(t)和p(t)分別為微網(wǎng)孤島運(yùn)行時，t時刻削減負(fù)荷量和相應(yīng)發(fā)生的概率。其中C(t)具體大小受到混合DG-BA出力和負(fù)荷削減特性的共同影響。對于t時刻混合DG-BA共同出力是否滿足微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷需求量Cload(t)分為以下3種情況進(jìn)行討論。

① (P(t)+SOC(t))>Cload(t)。 說明t時刻混合DG-BA出力足以滿足微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷需求量Cload(t)，即C(t)=0。

② (P(t)+SOC(t))=Cload(t)。 說明t時刻混合DG-BA出力剛好滿足微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷需求量Cload(t)，即C(t)=0。

③ (P(t)+SOC(t))

①Cx(t)

②Cx(t)=Cy,1時，在保證削減負(fù)荷過程中潮流不越限的情況下，C(t)=Cy,1。

③Cx(t)>Cy,1時,僅僅削減Cy,1依然無法滿足微網(wǎng)內(nèi)部的負(fù)荷需求，此時需要比較Cx(t)與(Cy,1+Cy,2)的大小關(guān)系。若Cy,1(Cy,1+Cy,2),則需要判斷Cx(t)與(Cy,1+Cy,2+Cy,3)之間的關(guān)系，以此類推。該評估指標(biāo)可以更真實(shí)地反映出孤島運(yùn)行時供電不足的期望值。

孤島供電不足累積概率(cumulative probability of demand not supplied when being island, CPDNSI)：

(16)

式中:Ps為孤島運(yùn)行微網(wǎng)內(nèi)有功出力之和;Cload為微網(wǎng)內(nèi)部負(fù)荷需求總量。該指標(biāo)表示微網(wǎng)孤島運(yùn)行時不能滿足負(fù)荷可靠供電的概率,上述混合DG-BA電源和削減負(fù)荷的控制策略將直接影響CPDNSI指標(biāo)大小。

2　可靠性指標(biāo)評估標(biāo)準(zhǔn)

電網(wǎng)評估指標(biāo)中一部分指標(biāo)在《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》[11]、《上海電網(wǎng)若干技術(shù)原則的規(guī)定》[12]中有規(guī)定的數(shù)值，另一部分需要根據(jù)長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、以往資料數(shù)據(jù)確定。表1給出了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估體系中底層各指標(biāo)的評估標(biāo)準(zhǔn)，并將評估標(biāo)準(zhǔn)劃分為4個等級，分別是好(90～100)，較好(75～90)，一般(60～75)，差(60以下)。表1中：SAIDI為系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)；SAIFI為系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)；CAIDI為用戶平均停電持續(xù)時間指標(biāo)；ASAI為平均供電可用率指標(biāo)；EENS為系統(tǒng)缺電量期望指標(biāo)；AIHDI為混合DG-BA出力可用率；AIHP為混合DG-BA出力間斷率；EDNSI為孤島電力不足期望值；CPDNSI為孤島供電累積不足概率。表中“—”表示該項(xiàng)指標(biāo)沒有統(tǒng)一的評分標(biāo)準(zhǔn)，不妨統(tǒng)一定義基準(zhǔn)分為80分，再結(jié)合長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和指標(biāo)類型對計算結(jié)果相互比較，得出不同方案中評估指標(biāo)的分?jǐn)?shù)等級測度值。

表1　含微網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性評估體系評估標(biāo)準(zhǔn)

3　基于熵權(quán)模糊層次分析法綜合評估配電網(wǎng)可靠性

模糊層次分析法(FAHP)是一種充分利用AHP和模糊綜合評價法優(yōu)缺點(diǎn)，采用0.1-0.9標(biāo)度法[13]描述指標(biāo)之間相對重要程度，把優(yōu)先判斷矩陣改造成直接滿足一致性條件的模糊一致矩陣，最后根據(jù)排序向量公式(17)計算各因素權(quán)重Wi的方法，但是仍然具有主觀隨意性。熵權(quán)法則是一種可以彌補(bǔ)模糊層次分析法缺陷的客觀賦權(quán)法，因此本文采用熵權(quán)模糊層次分析法計算各評估指標(biāo)權(quán)重。具體可靠性評估過程主要分為以下4個步驟：①先利用FAHP計算評估指標(biāo)權(quán)重；②再根據(jù)判斷矩陣提供的信息，用熵權(quán)法進(jìn)一步修正權(quán)重，具體公式參見文獻(xiàn)[14]；③按式(18)和式(19)將評估等級測度值矩陣R與相應(yīng)的權(quán)重或概率結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估指標(biāo)體系綜合評估；④最后根據(jù)最大隸屬度原則，確定所處評估等級。

(17)

式中：參數(shù)n為模糊矩陣階數(shù)，rij表示下層第i個元素相對于第j個元素的模糊關(guān)系，α≥(n-1)/2。

(18)

S′=S1P1+S2P2

(19)

式中:S1和S2分別為微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)和孤島運(yùn)行微網(wǎng)可靠性模糊評估結(jié)果。

4　算例分析

本文采用文獻(xiàn)[15]IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，并作如下修改：線路故障率為0.065(次/km·a)、修復(fù)時間為 5(h/次)，開關(guān)故障率為0.006(次/a)、修復(fù)時間為4(h/次)，在7、17和31節(jié)點(diǎn)處接入DG，其強(qiáng)迫停運(yùn)率為4%[16]，風(fēng)速環(huán)境借鑒文獻(xiàn)[9]。根據(jù)現(xiàn)有關(guān)于微電源裝機(jī)容量配置經(jīng)驗(yàn)，本算例配置結(jié)果如表2，其中MS1、MS2和MS3是由相應(yīng)的DG和蓄電池組成，默認(rèn)蓄電池初始容量為滿狀態(tài)。

表2　微網(wǎng)容量配置結(jié)果

IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)未發(fā)生故障時可靠性處于“好”等級，假設(shè)線路6-7檢修或故障時，提出圖2和圖3兩種負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案，未出現(xiàn)潮流越限。兩種方案中微網(wǎng)a和微網(wǎng)b的可孤島概率見表3。

從表3中可看出微網(wǎng)a的可孤島概率總比微網(wǎng)b大，故認(rèn)為微網(wǎng)a孤島運(yùn)行，微網(wǎng)b并網(wǎng)運(yùn)行，隔離開關(guān)和PCC聯(lián)絡(luò)開關(guān)故障率都為0.006，即P1=0.994，P2=0.006。

4.1配電主網(wǎng)的可靠性評估

與圖1所搭建的可靠性評估指標(biāo)體系相對應(yīng)，配電主網(wǎng)可靠性指標(biāo)權(quán)重向量可利用熵權(quán)模糊層次分析法求得，W1=[0.18 0.18 0.18 0.255 0.205]，可靠性評估結(jié)果見表4。從表1和表4不難看出兩種負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案的可靠性評估結(jié)果等級測度值矩陣R相同，如下：

圖2　方案一：打開6-7,9-10,13-14,27-28,31-32開關(guān)

圖3　方案二：打開6-7,10-11,13-14,17-32,27-28開關(guān)

表3　微網(wǎng)可孤島概率

表4　配電主網(wǎng)評估結(jié)果

根據(jù)上述配電主網(wǎng)可靠性計算結(jié)果可得方案一和方案二模糊評估結(jié)果分別為S11和S12。

根據(jù)最大隸屬度原則，兩種負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案下微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)可靠性都處于“較好”等級。主要原因是配電主網(wǎng)經(jīng)過負(fù)荷轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)后，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較優(yōu)，且支路故障率也不高。

4.2孤島運(yùn)行微網(wǎng)的可靠性評估

混合DG-BA電源可靠性指標(biāo)權(quán)重向量W2=[0.55 0.45]，孤島運(yùn)行狀態(tài)權(quán)重向量W3=[0.45 0.55],混合DG-BA電源與孤島運(yùn)行狀態(tài)兩方面比重相同。采用新型可靠性指標(biāo)評估結(jié)果見表5，其中在兩種方案下AIHP指標(biāo)評估結(jié)果都為0，主要因?yàn)槌跏既萘繛闈M狀態(tài)的蓄電池接入微網(wǎng)，與間歇性DG協(xié)調(diào)控制，很好地彌補(bǔ)了間歇性DG的出力間斷。

表5　微網(wǎng)a評估結(jié)果

方案一中與指標(biāo)權(quán)重相對應(yīng)的可靠性評估結(jié)果等級測度值矩陣如下：

方案二中與指標(biāo)權(quán)重相對應(yīng)的可靠性評估結(jié)果等級測度值矩陣如下：

則方案一和方案二中孤島運(yùn)行微網(wǎng)a可靠性評估模糊綜合結(jié)果分別為S21和S22。

S22= [ 0.3350.337 50.277 50.05]

根據(jù)最大隸屬度原則，方案一負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性水平處于“一般”等級，方案二處于“較好”等級，與表5孤島運(yùn)行微網(wǎng)a可靠性評估結(jié)果一致。主要是因?yàn)樵陔娫闯隽ο嗤闆r下，方案二中負(fù)荷需求量比方案一小，持續(xù)供電時間更長，電源滿足負(fù)荷需求的供電能力更強(qiáng)，所以方案二孤島運(yùn)行微網(wǎng)a可靠性水平更高。

4.3含微網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性綜合評估

從上述兩種方案綜合評估結(jié)果可以看出，都隸屬于“較好”等級且隸屬度基本相同。與相應(yīng)方案微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)可靠性評估結(jié)果隸屬度相比，兩種方案綜合可靠性評估結(jié)果“好”等級程度都有所上升，“較好”等級有所下降，孤島運(yùn)行微網(wǎng)一定程度上提高了微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)可靠性水平，可見風(fēng)/儲微網(wǎng)接入位置和微網(wǎng)內(nèi)部電源配置較合理。

4.4最大負(fù)荷運(yùn)行方式下配電網(wǎng)可靠性評估

根據(jù)最大隸屬度原則，兩種方案下可靠性評估都處于“較好”等級，可見承受負(fù)荷波動能力較強(qiáng)。與一般負(fù)荷方式下相比“較好”等級隸屬度略有提高，主要因?yàn)榫W(wǎng)架結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，缺電量期望指標(biāo)略有增大，但對配電網(wǎng)整體可靠性水平影響不大。

5　結(jié)　論

本文提出了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估指標(biāo)體系，該評估體系從微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)和孤島運(yùn)行微網(wǎng)兩方面，共9個指標(biāo)，全面客觀地反映負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估的整體水平。其中微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電主網(wǎng)采用傳統(tǒng)可靠性指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對含微網(wǎng)的配電網(wǎng)主體部分可靠性水平整體評估。而孤島運(yùn)行微網(wǎng)則是采用體現(xiàn)孤島特性的新型可靠性指標(biāo)，全面體現(xiàn)微網(wǎng)孤島運(yùn)行方式對可靠性評估的影響。最后，基于熵權(quán)模糊層次分析法和概率方法對微網(wǎng)運(yùn)行特性和微網(wǎng)與配電網(wǎng)相互影響綜合考慮，更能直觀地看出不同方案負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力的可靠性整體水平，從而有利于選出最優(yōu)負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案。

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(責(zé)任編輯：楊秋霞)

Study on Reliability Evaluation Indices System of Load Transfer Capacity for Distribution Network with Microgrid

LI Xuan,GUO Liping,SUN Qian,YANG Yang,LIU Yigang

(Electric Power College, Inner Mongolia University of Technological, Hohhot 010080, China)

配電網(wǎng)在檢修或是故障等N-1狀態(tài)下及時高效的負(fù)荷轉(zhuǎn)移是保證持續(xù)供電能力的有效措施之一。憑經(jīng)驗(yàn)獲得的負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案可行性分析成為亟需解決的問題，可靠性評估就是非常重要的一方面。文中針對微網(wǎng)運(yùn)行方式、運(yùn)行特性及與配電網(wǎng)相互影響，提出了含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力可靠性評估指標(biāo)體系，根據(jù)微網(wǎng)運(yùn)行方式把含微網(wǎng)的配電網(wǎng)看成由微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的配電網(wǎng)和孤島運(yùn)行微網(wǎng)兩部分組成，在分別量化微網(wǎng)運(yùn)行方式對可靠性評估指標(biāo)影響的基礎(chǔ)上，運(yùn)用熵權(quán)模糊層次分析法從可靠性角度對含微網(wǎng)的配電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力綜合評估。最后，對修改后的IEEE33節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)不同負(fù)荷轉(zhuǎn)移方案進(jìn)行可靠性評估，結(jié)果驗(yàn)證了評估指標(biāo)體系的有效性和可行性。

并網(wǎng)運(yùn)行微網(wǎng)；孤島運(yùn)行微網(wǎng)；負(fù)荷轉(zhuǎn)移；可靠性評估指標(biāo)體系

Load transfer is one of effective measures to guarantee the security of power supply under distribution network fault or N-1 maintenance. Feasibility analysis of the load transfer scheme obtained by experience is a critical issue, and reliability evaluation is one of very important aspects. As to micro-grid operation modes, operating characteristics and their influences on distribution system, reliability evaluation indices system of load transfer capacity for distribution network with micro-grid is proposed in this paper. According to operation mode of micro-grid, the distribution network with micro-grid is composed of such two parts as grid-connected and islanded micro-grid. As to the influence of quantitative operation mode of micro-grid on reliability evaluation indices, the comprehensive evaluation of load transfer capacity of distributed network is carried out from the aspect of reliability by using the entropy weight FAHP. In the end, the effectiveness and feasibility of the evaluation indices system proposed in the paper are verified through reliability evaluation on different load transfer schemes of modified IEEE33 node system.

grid-connected micro-grid; islanded micro-grid; load transfer; reliability evaluation indices system

1007-2322(2016)05-0037-08

A

TM71

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51367011)

2015-08-25

李軒(1989-)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的評估，E-mail:747578274@qq.com；郭力萍(1968-)，女，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)規(guī)劃與評估、電力系統(tǒng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、電力系統(tǒng)故障分析與電壓質(zhì)量協(xié)調(diào)控制等，E-mail:nmg0806@sina.com。