主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃方案經(jīng)濟(jì)性綜合評(píng)估方法探析

朱明成 張景瑞

（廈門(mén)大學(xué)航空航天學(xué)院，福建廈門(mén)361005）

0 引言

主動(dòng)配電網(wǎng)能夠組合控制各種分布式能源（DG、可控負(fù)荷、儲(chǔ)能、需求側(cè)管理等），其目的是加大配電網(wǎng)對(duì)可再生能源的接納能力、提升配電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率、延緩配電網(wǎng)的升級(jí)改造投資，以及提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量和供電可靠性[1]。在同一配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，對(duì)具有不同風(fēng)光儲(chǔ)容量和接入節(jié)點(diǎn)的主動(dòng)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)估時(shí)，根據(jù)其自身的特點(diǎn)，從自然、社會(huì)、功能和客體屬性等角度出發(fā)，建立包括綜合資源利用效率指標(biāo)、電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)和分布式電源特性指標(biāo)的三層指標(biāo)體系。

1 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估指標(biāo)體系

評(píng)估指標(biāo)體系是由多個(gè)相互聯(lián)系、相互作用的評(píng)價(jià)指標(biāo)，按照一定層次結(jié)構(gòu)組成的有機(jī)整體[2]。針對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的特性，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的選取必須兼顧到分布式電源的占有率，以及不同規(guī)劃方案之間存在著的巨大的投資與收益差異。綜合各方面因素建立如圖1所示的主動(dòng)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性三層評(píng)估指標(biāo)體系。

圖1 主動(dòng)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性三層指標(biāo)評(píng)估體系

2 評(píng)估指標(biāo)與評(píng)估模型

2.1 總凈值

式中，ONV為總凈值指標(biāo)；SR為售電收益；IC為投資成本；OC為運(yùn)行成本；PC為購(gòu)電成本；OU為停電成本。

（1）售電收益：

式中，ESi，t為時(shí)間T內(nèi)，第i個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的第t個(gè)小時(shí)供給的發(fā)電量（kW·h）；Cp為電量的平均售電價(jià)（元/kW·h）；n為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)數(shù)；T為仿真時(shí)長(zhǎng)（h）。

（2）投資成本：

式中，SPi為第i類(lèi)設(shè)備的總成本（元）；mi為第i類(lèi)設(shè)備的壽命時(shí)長(zhǎng)（h）；n為設(shè)備種類(lèi)數(shù)。

（3）運(yùn)行成本：

（5）停電成本[3]：

式中，EENS為年期望缺供電量（kW·h）；a為單位停電電量的電價(jià)與平均電價(jià)之比，一般取25。

2.2 分布式電源

（1）環(huán)境效益：

（2）DG消納率：

式中，PLOS為線(xiàn)路損耗電量（kW·h）；STi為第i類(lèi)設(shè)備的總故障時(shí)間（h）；Ri為第i類(lèi)設(shè)備的維修費(fèi)用（元/h）。

（4）購(gòu)電成本：

（3）DG滲透率[4]：

式中，λit和λvx分別為DG的靜態(tài)滲透率和有效滲透率；ωλ為權(quán)重，取為0.5；PL為DG以額定功率運(yùn)行的發(fā)電量（kW·h）；和Sload分別為負(fù)荷用電量總需求和負(fù)荷實(shí)際用電之和（kW·h）。

2.3 綜合資源利用率

（1）風(fēng)光利用率：

（2）負(fù)荷利用率：

2.4 線(xiàn)損率[5]

2.5 電網(wǎng)資產(chǎn)利用率

式中，Inall和Call分別為截止到T小時(shí)的總收益和剩余總資產(chǎn)（元）；SRm和EBm分別為第m小時(shí)的售電收益和環(huán)境效益（元）；n為設(shè)備種類(lèi)數(shù)；Di為第i類(lèi)設(shè)備的年折舊率。

3 評(píng)估步驟

在進(jìn)行綜合資源方案的評(píng)估時(shí)，首先利用層次分析法（AHP）得到符合一致性要求的指標(biāo)體系各層權(quán)重，然后利用專(zhuān)家打分法確定第三層的各個(gè)指標(biāo)的百分制得分Si，再根據(jù)式（14）計(jì)算上一層某屬性的綜合得分[6]，逐級(jí)向上，最終得到綜合評(píng)估得分值。綜合評(píng)分越高，說(shuō)明該方案的經(jīng)濟(jì)性越好，對(duì)不同規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以衡量規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)劣。

式中，S為上一層某屬性的得分；λi為本層中的第i個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

4 結(jié)語(yǔ)

本文建立了主動(dòng)配電網(wǎng)不同的規(guī)劃方案經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、評(píng)估模型和評(píng)估步驟。該指標(biāo)體系具有對(duì)不同層級(jí)電網(wǎng)普遍的適用性和針對(duì)性，該評(píng)估模型適合高分布式能源占比的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，該評(píng)估流程能較為準(zhǔn)確、直觀(guān)地評(píng)估不同方案的經(jīng)濟(jì)性。總之，在本文所提出的同一網(wǎng)絡(luò)下，針對(duì)不同規(guī)劃方案的主動(dòng)配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法簡(jiǎn)便、實(shí)用，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為規(guī)劃管理者提供了客觀(guān)的評(píng)價(jià)依據(jù)，對(duì)規(guī)劃工作具有一定的指導(dǎo)意義。

[1]尤毅，劉東，于文鵬，等.主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)及其進(jìn)展[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2012，36（18）：10-16.

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[6]方歡歡，程浩忠，辛潔晴，等.配電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)估指標(biāo)體系[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2013，25（6）：106-111.