張倫 王磊 林永君

摘 要：本文提出了一種基于層次分析法（AHP）的分布式供電充電樁接入的增量配電網(wǎng)綜合評價方法，使用基于變權(quán)理論的層次分析法來計算指數(shù)權(quán)重，最后以增量配電網(wǎng)試點的一條IEEE39配電線路為例，對分布式電源和充電樁接入后的增量配電網(wǎng)進行承載能力綜合評估。

關(guān)鍵詞：分布式電源；充電樁；增量配電網(wǎng)；層次分析法；綜合評估

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.160

1 引言

目前，有關(guān)分布式電源和充電樁的接入對增量配電網(wǎng)運行質(zhì)量的影響已有一定的研究。文獻[1-4]從經(jīng)濟性、安全性以及可靠性方面考慮了分布式電源對增量配電網(wǎng)的影響，建立了含分布式電源的增量配電網(wǎng)評價指標體系。文獻[5]在分析增量配電網(wǎng)電壓變化情況的基礎(chǔ)下，還分析了光伏和風電的接入對網(wǎng)絡(luò)損耗的影響，并利用Matlab搭建了重慶市中低壓配電網(wǎng)的典型線路模型進行了仿真計算。

2 分布式電源和充電樁接入對增量配電網(wǎng)的影響

分布式電源在改善能源結(jié)構(gòu)和發(fā)電形式的同時，增加了增量配電網(wǎng)中的非線性負荷，引起電流、電壓發(fā)生畸變，影響電能質(zhì)量，其主要體現(xiàn)在以下幾個方面：電壓波動；電壓閃變；諧波污染和直流注入；當分布式電源與繼電保護系統(tǒng)不相適應時，會導致繼電保護系統(tǒng)誤操作，降低系統(tǒng)的可靠性；隨著分布式電源滲透率的增加，其出力的不確定性會使潮流的流向和大小發(fā)生根本性變化，隨機性和不可測性大大增加。

3 基于變權(quán)理論的層次分析法

采用層次分析法對分布式電源和充電樁接入的增量配電網(wǎng)進行綜合評估，第一步將對增量配電網(wǎng)有影響的評估指標分解為三個層次結(jié)構(gòu)，分別是指標層、準則層和方案層。

第二步是構(gòu)造判斷矩陣。具體步驟如下：（1）構(gòu)建不同層次的備選方案集合：用M={ }表示，n是方案個數(shù)；（2）確定各層指標集：指標層需要計算，準則層和方案層指標參照相關(guān)標準。

第三步是分層單排序及其一致性檢驗。

第四步是層次總排序及其一致性檢驗，計算最低至最高總階的權(quán)重向量，最后利用各個評價指標效用值和評價指標的權(quán)重系數(shù)，求得綜合評分。計算公式如下：

是方案i的第j個指標的評分值也是效用值，分別是指標j的滿意值和不允許值，C取值為60，D為40。

根據(jù)所建立的三個層次，對每兩個層次的每個因素進行相對比較，采用下表獲得具體數(shù)值，對于有n個因素的情況，求得如下比較矩陣N。

式中，是層次i的因素相對于層次j的因素的重要程度，每個層次的指標權(quán)重采用根法計算如下：

4 算例分析

為了驗證上述評估方法的可行性，采用IEEE39總線標準測試系統(tǒng)作為配電網(wǎng)仿真模型。參考容量為3.2 MVA，參考電壓為65.9 kV，將節(jié)點1設(shè)置為平衡節(jié)點，電壓標幺值為1.55p.u.，其他設(shè)置參考IEEE39節(jié)點系給出?？紤]分布式電源及充電樁的接入，建立增量配電網(wǎng)三種建設(shè)方案：系統(tǒng)中無分布式電源和充電樁接入；系統(tǒng)中接入所有分布式電源；所有分布式電源和充電樁都連接到該系統(tǒng)。通過并網(wǎng)后的評價指標，來驗證綜合評估方法可靠性。

經(jīng)過仿真，得到三個方案中壓線路“N-1”通過率、短路容量、SAIFI、SAIDI、ASAI、電壓合格率、電壓波動、諧波畸變率、線損率和負荷轉(zhuǎn)供比率等評價指標的計算結(jié)果將這十個指標通過效用函數(shù)進行變換處理，得到指標評價有效值，并通過計算指標層判斷矩陣得到最大特征值，然后進行一致性校驗，計算出指標層的權(quán)重系數(shù)，同理處理準則層和方案層的數(shù)據(jù)，最后得到三種方案的綜合評估得分。

通過結(jié)果可知，適當滲透率的分布式電源接入增量配電網(wǎng)，對配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和電力系統(tǒng)靈活性的各項指標有明顯的改善，但是在增加充電樁后，增量配電網(wǎng)的電力系統(tǒng)可靠性和靈活性都會受到影響，需要做好應對措施。

5 總結(jié)

本文首先分別闡述分布式電源和充電樁的接入對增量配電網(wǎng)電能質(zhì)量、電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的影響，然后運用層次分析法（AHP）構(gòu)建了分布式供電系統(tǒng)和充電樁接入增量配電網(wǎng)的綜合評價系統(tǒng)，依據(jù)十個評估指標，建立清晰的層次結(jié)構(gòu)，并得到三種不同方案的綜合評分值。通過分析各個評分結(jié)果，對分布式電源和充電樁接入的增量配電網(wǎng)進行有效的綜合評估。

參考文獻：

[1]張熙.淺析大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)對電網(wǎng)調(diào)度的影響[J].科技風，2018（26）：202.

[2]王博.分布式電源并網(wǎng)對電壓影響的研究[D].沈陽工業(yè)大學，

2018.

[3]丁永剛.分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響[J].通信電源技術(shù)，2018

，35（03）：261-262+264.

[4]譚瑾，劉國峰，郝麗麗，馬洲俊，徐同慶，李乃雙.分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)電壓的影響研究[J].電氣應用，2018，37（06）：12-17+24.

[5]衣慶圓，閆征，朱良濤.分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)網(wǎng)損影響的仿真研究[J].通信電源技術(shù)，2017，34（03）：56-57.

[6]梁偉斌.考慮分布式電源并網(wǎng)的配電網(wǎng)網(wǎng)損分攤方法及其適用性研究[D].華南理工大學，2018.

[7]李文立.含分布式電源配電網(wǎng)的故障特性分析與保護方案研究[D].北京交通大學，2018.

[8]婁展豪.含分布式電源的配電網(wǎng)無功優(yōu)化研究[D].沈陽農(nóng)業(yè)大學，2017.

作者簡介：張倫（1991-），男，河北衡水人，碩士研究生，主要從事配電網(wǎng)規(guī)劃及逆變器諧波抑制工作。