CN104598725A - 一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，包括以下步骤：计算配电网适应性评价指标；对配电网适应性评价指标进行打分；确定配电网适应性评价指标综合权重向量；确定配电网适应性的最终评价结果。本发明能够直接反映配电网对分布式电源的整体适应能力，同时，各分指标的计算结果及评分则能够反映配电网在适应分布式电源接入时某一方面的薄弱环节，从而为配电网改造提供依据。

Description

一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法。

背景技术

分布式电源接入配电网作为推进能源战略调整及接纳可再生能源入网的重要手段，已得到世界各国的广泛重视和研究。为促进可再生能源发电的发展，我国规定电网企业需要做到根据可再生能源发电项目建设进度和需要，进行电网建设与改造，确保可再生能源发电全额上网。

分布式电源的接入使得传统配电网由无源网络变为一个遍布中小型电源的有源网络，改变了配网系统中的潮流分布，增大了配电系统的复杂性和不确定性，给配电网原有网架、线路、开关、保护装置等配网一次、二次设备带来影响。因此需要对配电网接纳分布式电源的适应性进行评价，以便了解配电网并入分布式电源后的运行状况，同时寻找配电网的薄弱环节，为提高配电网接纳分布式电源能力的配网设备更新和网架改造提供依据。

发明内容

为评价现有配电网络对分布式电源的接纳能力，结合分布式电源并网对配电网运行参数的影响，本发明提供一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，有效发现分布式电源并网后配网的薄弱环节，为确保分布式电源以及配电网的安全可靠运行而进行的配网设备和网架结构改造提供决策依据。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算配电网适应性评价指标；

步骤2：对配电网适应性评价指标进行打分；

步骤3：确定配电网适应性评价指标综合权重向量；

步骤4：确定配电网适应性的最终评价结果。

所述步骤1中，配电网适应性评价指标包括第一层指标、第二层指标、第三层指标和第四层指标；第一层指标为配电网适应性综合评价指标，第二层指标包括配电网适应性指标和设备适应性指标。

所述第三层指标包括配电网适应性指标中的电压指标、谐波指标、配电网损耗指标和转供能力指标，以及设备适应性指标中的线路指标、开关指标、变压器指标和继电保护装置指标。

所述第四层指标包括电压指标中的节点电压合格率、节点电压最大偏差和最大节点电压变化率，谐波指标中的节点电压总谐波畸变率、线路电流总谐波畸变率和电压谐波合格率，网络损耗指标中的配电网平均线损率和配电网总损耗变化率，转供能力指标中的中压线路N-1校验通过率、主变N-1校验通过率和转供能力变化率，线路指标中的线路平均负载率、重载线路占比和载荷处在最佳运行区间的线路占比，开关指标中的开断容量平均裕度和开关合格率，变压器指标中的容载比、重载变压器占比和载荷处在最佳运行区间的变压器占比，以及继电保护指标中的故障情况下保护误动率、保护灵敏度校验合格率和正常运行时保护误动率。

所述电压指标中，具体有：

1)节点电压合格率用I_g1表示，有：

$I_{g1}=\frac{m_1}{N_B}*100\%$

其中，m₁为分布式电源并网后配电网正常运行情况下节点电压符合国标规定的节点个数；N_B为配电网中节点总数；

2)节点电压最大偏差用I_g2表示，有：

$I_{g2}=\max \frac{|U_i-U_{\mathrm{iN}}|}{U_{\mathrm{iN}}}*100\%$

其中，U_i表示分布式电源并网后节点i的实际电压幅值，U_iN为节点i的额定电压幅值；

3)最大节点电压变化率用I_g3表示，有：

其中，ΔS为分布式电源出力变化值，分布式电源由停运到满发状态下满足ΔS＝S_GN，S_GN为分布式电源的额定容量；S_k为分布式电源并网点处的短路容量；为分布式电源并网点处的功率因数角，θ为分布式电源输出端功率因数角。

所述谐波指标中，具体有：

1)节点电压总谐波畸变率用I_g4表示，有：

$I_{g4}=\underset{i=1}{\overset{N_B}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sqrt{\underset{h=2}{\overset{H}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{V_i}^h\right|}^2}}{\left|{V_i}^1\right|}*100\%$

其中，H为最大谐波次数，V_i ^h为节点i电压第h次谐波的电压有效值，V_i ¹为节点i基波电压有效值；

2)线路电流总谐波畸变率用I_g5表示，有：

$I_{g5}=\underset{j=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sqrt{\underset{h=2}{\overset{H}{\mathrm{\Σ}}}{\left|I_j^h\right|}^2}}{I_j^1}*100\%$

其中，N_L为配电网中线路总数，为线路j电流第h次谐波的电流有效值，为线路j基波电流有效值；

3)电压谐波合格率用I_g6表示，有：

$I_{g6}=\frac{m_2}{N_B}*100\%$

其中，m₂为分布式电源并网后节点电压谐波畸变率符合国标规定的节点个数。

所述网络损耗指标中，具体有：

1)配电网平均线损率用I_g7表示，有：

$I_{g7}=\frac{P_G-P_L}{P_G}*100\%$

其中，P_G为包括分布式电源所发电量在内的配电网总供电量，P_L为配电网总负荷需求量；

2)配电网总损耗变化率用I_g8表示，有：

$I_{g8}=\frac{P_{\mathrm{loss}}^{\′}-P_{\mathrm{loss}}}{P_{\mathrm{loss}}}*100\%$

其中，P′_loss为分布式电源并网后配电网的总损耗电量，且P′_loss＝P_G-P_L；P_loss为分布式电源并网前配电网总损耗电量。

所述转供能力指标中，具体有：

1)中压线路N-1校验通过率用I_g9表示，有：

$I_{g9}=\frac{m_3}{N_{\mathrm{Lm}}}*100\%$

其中，m₃为分布式电源并网后通过N-1校验的中压线路条数，N_Lm为配电网中中压线路总条数；

2)主变N-1校验通过率用I_g10表示，有：

$I_{g10}=\frac{m_4}{N_T}*100\%$

其中，m₄为分布式电源并网后配电网中通过N-1校验的主变台数，N_T为配电网中主变总台数；

3)转供能力变化率用I_g11表示，有：

$I_{g11}=\frac{R_{g9}+R_{g10}}{2}$

其中，R_g9为中压线路转供能力变化率，R_g10为变压器转供能力变化率，分别表示为：

$R_{g9}=\frac{I_{g9}^{\′\′}-I_{g9}^{\′}}{I_{g9}^{\′}}*100\%$

$R_{g10}=\frac{I_{g10}^{\′\′}-I_{g10}^{\′}}{I_{g10}^{\′}}*100\%$

其中，I″_g9为分布式电源并网后中压线路N-1校验通过率，I′_g9为分布式电源并网前中压线路N-1校验通过率；I″_g10为分布式电源并网后主变N-1校验通过率，I′_g10为分布式电源并网前主变N-1校验通过率。

所述线路指标中，具体有：

1)线路平均负载率用I_d1表示，有：

$I_{d1}=\frac{P_G+P_{\mathrm{DG}}}{\underset{j=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}{I}_{\mathrm{jN}}{U}_{\mathrm{jN}}}*100\%$

其中，P_DG为分布式电源净上网量，I_jN为线路j的额定电流值，U_jN为线路j的额定电压值；

2)重载线路占比用I_d2表示，有：

$I_{d2}=\frac{m_5}{N_L}*100\%$

其中，m₅为分布式电源并网后线路负载率超过其额定载流量70％的线路条数；

3)载荷处在最佳运行区间的线路占比用I_d3表示，有：

$I_{d3}=\frac{m_6}{N_L}*100\%$

其中，m₆为分布式电源并网后线路负载率处在其额定载流量50％～60％的线路条数。

所述开关指标中，具体有：

1)开断容量平均裕度用I_d4表示，有：

$I_{d4}=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_S}{\mathrm{\Σ}}}{M}_i}{N_S}*100\%$

其中，M_k为分布式电源并网后第k个断路器的开断容量裕度，N_S为配电网中断路器总数；

2)开关合格率用I_d5表示，有：

$I_{d5}=\frac{m_7}{N_S}*100\%$

其中，m₇为分布式电源并网后能够正常开断的断路器个数。

所述变压器指标中，具体有：

1)容载比用I_d6表示，有：

$I_{d6}=\frac{P_T}{P_L}*100\%$

其中，P_T为配电网内变压器总容量；

2)重载变压器占比用I_d7表示，有：

$I_{d7}=\frac{m_8}{N_T}*100\%$

其中，m₈为分布式电源并网后变压器负载率超过其额定容量80％的变压器台数；

3)载荷处在最佳运行区间的变压器占比用I_d8表示，有：

$I_{d8}=\frac{m_9}{N_T}*100\%$

其中，m₉为分布式电源并网后载荷处在最佳运行区间的变压器台数。

所述继电保护指标中，具体有：

1)故障情况下保护误动率用I_d9表示，有：

$I_{d9}=\frac{m_{10}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₀为分布式电源并网后配电网故障情况下继电保护装置误动个数，N_P为继电保护装置安装总数；

2)保护灵敏度校验合格率用I_d10表示，有：

$I_{d10}=\frac{m_{11}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₁为分布式电源并网后继电保护装置灵敏度校验通过的继电保护装置个数，继电保护装置灵敏度用K_sen表示，有：

$K_{\mathrm{sen}}=\frac{I_{\mathrm{kl}\min }}{I_{\mathrm{set}}}$

其中，I_klmin为第l个继电保护装置安装处可能出现的最小短路电流，I_set为继电保护装置动作整定值；若满足K_sen≥1.3，则认为继电保护装置灵敏度校验通过；

3)正常运行时保护误动率用I_d11表示，有：

$I_{d11}=\frac{m_{12}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₂为分布式电源并网后配电网正常运行情况下，继电保护装置发生误动的个数。

所述步骤2中，对电压指标进行打分，具体有：

1)节点电压合格率为100％时，评分为100分；节点电压合格率介于[98％，100％)，评分为90分；节点电压合格率介于[95％，98％)，评分为75分；节点电压合格率介于[90％，95％)，评分为60分；节点电压合格率小于90％，评分为0分；

2)节点电压最大偏差介于[0，5％]，评分为100分；节点电压最大偏差介于(5％，10％]，评分为90分；节点电压最大偏差介于(10％，15％]，评分为75分；节点电压最大偏差介于(15％，20％]，评分为60分；节点电压最大偏差大于20％，评分为0分；

3)最大节点电压变化率介于[0，1％]，评分为100分；最大节点电压变化率介于(1％，3％]，评分为90分；最大节点电压变化率介于(3％，5％]，评分为75分；最大节点电压变化率介于(5％，8％]，评分为60分；最大节点电压变化率大于8％，评分为0分。

所述步骤2中，对谐波指标进行打分，具体有：

1)节点电压总谐波畸变率介于[0，4％]，评分为100分；节点电压总谐波畸变率介于(4％，6％]，评分为90分；节点电压总谐波畸变率介于(6％，10％]，评分为75分；节点电压总谐波畸变率介于(10％，15％]，评分为60分；节点电压总谐波畸变率大于15％，评分为0分；

2)线路电流总谐波畸变率介于[0，4％]，评分为100分；线路电流总谐波畸变率介于(4％，6％]，评分为90分；线路电流总谐波畸变率介于(6％，10％]，评分为75分；线路电流总谐波畸变率介于(10％，15％]，评分为60分；线路电流总谐波畸变率大于15％，评分为0分；

3)电压谐波合格率为100％，评分为100分；电压谐波合格率介于[98％，100％)，评分为90分；电压谐波合格率介于[95％，98％)，评分为75分；电压谐波合格率介于[90％，95％)，评分为60分；电压谐波合格率小于90％，评分为0分。

所述步骤2中，对网络损耗指标进行打分，具体有：

1)配电网平均线损率介于[0，2％]，评分为100分；配电网平均线损率介于(2％，4％]，评分为90分；配电网平均线损率介于(4％，5％]，评分为75分；配电网平均线损率介于(5％，7％]，评分为60分；配电网平均线损率大于7％，评分为0分；

2)配电网总损耗变化率小于等于0时，评分为100分；配电网总损耗变化率介于(0％，2％]，评分为90分；配电网总损耗变化率介于(2％，5％]，评分为75分；配电网总损耗变化率(5％，10％]，评分为60分；配电网总损耗变化率大于10％，评分为0分。

所述步骤2中，对转供能力指标进行打分，具体有：

1)中压线路N-1校验通过率为100％，评分为100分；中压线路N-1校验通过率介于[90％，100％)，评分为90分；中压线路N-1校验通过率介于[80％，90％)，评分为75分；中压线路N-1校验通过率介于[70％，80％)，评分为60分；中压线路N-1校验通过率小于70％，评分为0分；

2)主变N-1校验通过率为100％，评分为100分；主变N-1校验通过率介于[90％,100％)，评分为90分；主变N-1校验通过率介于[80％，90％)，评分为75分；主变N-1校验通过率介于[70％，80％)，评分为60分；主变N-1校验通过率小于70％，评分为0分；

3)转供能力变化率大于等于0，评分为100分；转供能力变化率介于[-2％,0％)，评分为90分；转供能力变化率介于[-5％，-2％)，评分为75分；转供能力变化率介于[-10％，-5％)，评分为60分；转供能力变化率小于-10％，评分为0分。

所述步骤2中，对线路指标进行打分，具体有：

1)线路平均负载率介于[50％，60％]，评分为100分；线路平均负载率介于[40％，50％)或(60％,70％]，评分为90分；线路平均负载率介于[30％，40％)或(70％，80％]，评分为75分；线路平均负载率介于[20％，30％)或(80％，90％]，评分为60分；线路平均负载率大于小于20％或大于90％时，评分为0分；

2)重载线路占比介于[0，3％]，评分为100分；重载线路占比介于(3％，5％]，评分为90分；重载线路占比介于(5％，10％]，评分为75分；重载线路占比介于(10％，15％]，评分为60分；重载线路占比大于15％，评分为0分；

3)载荷处在最佳运行区间的线路占比大于等于40％，评分为100分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[30％，40％)，评分为90分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[20％，30％)，评分为75分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[10％，20％)，评分为60分；载荷处在最佳运行区间的线路占比小于10％，评分为0分。

所述步骤2中，对开关指标进行打分，具体有：

1)开断容量平均裕度大于等于20％，评分为100分；开断容量平均裕度介于[15％，20％)，评分为90分；开断容量平均裕度介于[10％，15％)，评分为75分；开断容量平均裕度[5％，10％)，评分为60分；开断容量平均裕度小于5％，评分为0分；

2)开关合格率为100％，评分为100分；开关合格率介于[98％，100％)，评分为90分；开关合格率介于[95％，98％)，评分为75分；开关合格率介于[90％，95％)，评分为60分；开关合格率小于90％，评分为0分。

所述步骤2中，对变压器指标进行打分，具体有：

1)容载比大于等于2.2，评分为100分；容载比介于[2，2.2)，评分为90分；容载比介于[1.8，2)，评分为75分；容载比介于[1.5，1.8)，评分为60分；容载比小于1.5，评分为0分；

2)重载变压器占比为0，评分为100分；重载变压器占比介于(0％，5％]，评分为90分；重载变压器占比介于(5％，10％]，评分为75分；重载变压器占比介于(10％，15％]，评分为60分；重载变压器占比大于15％，评分为0分；

3)载荷处在最佳运行区间的变压器占比大于等于70％，评分为100分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[60％，70％)，评分为90分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[50％，60％)，评分为75分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[30％，50％)，评分为60分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比小于30％，评分为0分。

所述步骤2中，继电保护指标进行打分，具体有：

1)故障情况下保护误动率为0，评分为100分；故障情况下保护误动率介于(0％，5％]，评分为90分；故障情况下保护误动率介于(5％，10％]，评分为75分；故障情况下保护误动率介于(10％，20％]，评分为60分；故障情况下保护误动率大于20％，评分为0分；

2)保护灵敏度校验合格率为100％，评分为100分；保护灵敏度校验合格率介于[98％，100％)，评分为90分；保护灵敏度校验合格率介于[95％，98％)，评分为75分；保护灵敏度校验合格率介于[90％，95％)，评分为60分；保护灵敏度校验合格率小于90％，评分为0分；

3)正常运行时保护误动率为0，评分为100分；正常运行时保护误动率介于(0％，2％]，评分为90分；正常运行时保护误动率介于(2％，5％]，评分为75分；正常运行时保护误动率介于(5％，10％]，评分为60分；正常运行时保护误动率大于10％，评分为0分。

所述步骤3中，采用层次分析法和主成分分析法相结合的方法确定配电网适应性评价指标综合权重向量。

所述步骤3具体包括以下步骤：

步骤3-1：采用层次分析法确定配电网适应性评价指标权重向量；

步骤3-2：采用主成分分析法确定配电网适应性评价指标权重向量；

步骤3-3：确定配电网适应性评价指标综合权重向量。

所述步骤3-1具体包括以下步骤：

步骤3-1-1：利用九级标度法形成表征下层指标对上层指标重要程度的判断矩阵；

设a_mn表示第二层指标、第三层指标或第四层指标中第m个适应性评价指标x_m相对于第n个适应性评价指标x_n的重要程度，则第二层指标、第三层指标或第四层指标中第n个适应性评价指标x_n相对于第m个适应性评价指标x_m的重要程度为a_mn选取1～9的正整数；以a_mn为元素形成的方阵称为判断矩阵A，其对角线元素均为1，对称元素互为倒数；

步骤3-1-2：求取层次单排序权重向量；

判断矩阵A对应的特征方程表示为：

AW＝λW

其中，λ为判断矩阵A的特征值，W为λ对应的特征向量；

求取判断矩阵A的最大特征值λ_max对应的特征向量，将该特征向量归一化后得到的向量为下层指标相对于上层指标重要程度的权重向量，即层次单排序权重向量；

步骤3-1-3：层次单排序一致性检验；

层次单排序一致性检验结果由层次单排序一致性比例C.R.决定，C.R.表示为：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

其中，C.I.为判断矩阵A的一致性指标，表示为c为判断矩阵A的阶数；R.I.为判断矩阵A的平均随机指标，其取值规则为：c＝1，R.I.＝0；c＝2，R.I.＝0；c＝3，R.I.＝0.58；c＝4，R.I.＝0.9；c＝5，R.I.＝1.12；c＝6，R.I.＝1.24；c＝7，R.I.＝1.32；c＝8，R.I.＝1.41；c＝9，R.I.＝1.45；

C.R.＜0.1时，认为判断矩阵A通过一致性检验；C.R.≥0.1时，需要对判断矩阵A进行修正，使其满足C.R.＜0.1，从而通过一致性检验；

步骤3-1-4：确定第二层指标、第三层指标以及第四层指标分别相对第一层指标的层次总排序权重向量；

步骤1)：第二层指标相对第一层指标的层次单排序权重向量即为其层次总排序权重向量，第二层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量用a⁽²⁾表示，有：

a⁽²⁾＝(a⁽²⁾(1),a⁽²⁾(2),…,a⁽²⁾(t),…,a⁽²⁾(p))^T

其中，p为第二层指标中的指标个数，a⁽²⁾(t)为第二层指标中第t个指标相对第一层指标的权重，且t≤p；

步骤2)：以第二层指标中第s个指标作为比较准则，第三层指标的层次单排序权重向量用表示为：

$b_s^{\left(3\right)}={(b_s^{\left(3\right)}\left(1\right),b_s^{\left(3\right)}\left(2\right),...,b_s^{\left(3\right)}\left(r\right),...,b_s^{\left(3\right)}\left(q\right))}^T$

其中，q为第三层指标中的指标个数，为第三层指标中第r个指标相对第二层指标中第s个指标的权重，r≤q；令B⁽³⁾为q行p列的矩阵，表征第三层指标对第二层指标的重要性标度；

于是第三层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量用a⁽³⁾表示，有：

a⁽³⁾＝B⁽³⁾a⁽²⁾

步骤3)：通过a⁽³⁾重复步骤2)，求取第四层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量a⁽⁴⁾；

步骤3-1-5：层次总排序一致性检；

第三层指标的层次总排序一致性检验结果由第三层指标的层次总排序一致性比例C.R.⁽³⁾决定，表示为：

${C.R.}^{\left(3\right)}={C.R.}^{\left(2\right)}+\frac{{C.I.}^{\left(3\right)}}{{R.I.}^{\left(3\right)}}$

其中，C.R.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的一致性比例，且满足C.I.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的一致性指标，R.I.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的平均随机指标；C.I.⁽³⁾为第三层指标相对第二层指标所形成判断矩阵A的一致性检验指标，R.I.⁽³⁾为第三层指标相对第二层指标所形成判断矩阵A的平均随机指标，分别表示为：

${C.I.}^{\left(3\right)}={C.I.}^{\left(2\right)}\·a^{\left(2\right)}=({C.I.}_1^{\left(2\right)},{C.I.}_2^{\left(2\right)},...,{C.I.}_s^{\left(2\right)},...,{C.I.}_p^{\left(2\right)})$

${R.I.}^{\left(3\right)}={R.I.}^{\left(2\right)}\·a^{\left(2\right)}=({R.I.}_1^{\left(2\right)},{R.I.}_2^{\left(2\right)},...,{R.I.}_s^{\left(2\right)},...,{R.I.}_p^{\left(2\right)})$

当满足C.R.⁽³⁾＜0.1，认为第三层指标通过层次总排序一致性检验，若不满足，则需要对判断矩阵A进行调整，直至满足C.R.⁽³⁾＜0.1；继续上述一致性检过程对第四层指标进行检验，若第四层指标一致性比例小于0.1，则认为步骤3)中得到的a⁽⁴⁾具有一致性，a⁽⁴⁾即为层次分析法确定的各指标权重向量ω_AHP。

所述步骤3-2具体包括以下步骤：

步骤3-2-1：用Y表示第四层指标中评价指标个数，Z表示采集样本个数，且保证Z>Y，构造以Z、Y分别为行数和列数的样本矩阵C，样本矩阵C的每列数据对应一个评价指标；求第y列数据的方差贡献率S_y，即为该列数据所对应指标的权重；

${S_y}^2=\frac{\underset{z=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{\mathrm{zy}}-\stackrel{\‾}{x_y})}^2}{Z-1}$

其中，y∈[1,Y]，z∈[1,Z]；x_zy为样本矩阵C中第z行y列的元素；为第y列元素平均值，表示为：

$\stackrel{\‾}{x_y}=\frac{\underset{z=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{\mathrm{zy}}}{Z}$

步骤3-2-2：计算每列数据的方差贡献率构成Z维向量，即为主成分分析法确定的配电网评价指标权重向量ω_PCA。

所述步骤3-3中，配电网适应性评价指标综合权重向量用ω表示，有：

ω＝0.5ω_AHP+0.5ω_PCA

其中，ω的维数与第四层指标中评价指标个数Y相同，其元素即为第四层指标中各指标综合权重。

所述步骤4中，将步骤2中得到的各个配电网适应性评价指标对应的评分与步骤3中第四层指标中各指标综合权重对应相乘后求和，得到配电网适应性的最终评价结果；

评价结果大于等于90分，配电网适应性评价等级为优；

评分结果介于[85，90)，配电网适应性评价等级为良；

评分结果介于[80，85)，配电网适应性评价等级为中；

评分结果低于80分，配电网适应性评价等级为差。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明以含有分布式电源的配电网为评价对象，提出反应配电网对分布式电源适应能力的评价指标22个，全面涉及配电网运行参数、设备参数、故障参数等各个方面，各适应性评价指标层次清楚，物理意义明确，计算方法简单，所需数据容易获得，具有很强的工程实用价值。另外，本发明结合专家经验及现场实际为各指标进行专家打分并求取权重，最终加权的得到配电网适应性综合评价结果，该评价结果能够直接反映配电网对分布式电源的整体适应能力，同时，各分指标的计算结果及评分则能够反映配电网在适应分布式电源接入时某一方面的薄弱环节，从而为配电网改造提供依据。

附图说明

图1是本发明实施例中配电网适应性评价指标示意图；

图2是本发明实施例中分布式电源并网后配电网适应性的评价方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图2，本发明一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算配电网适应性评价指标；

步骤2：对配电网适应性评价指标进行打分；

步骤3：确定配电网适应性评价指标综合权重向量；

步骤4：确定配电网适应性的最终评价结果。

所述步骤1中，(如图1)配电网适应性评价指标包括第一层指标、第二层指标、第三层指标和第四层指标；第一层指标为配电网适应性综合评价指标，第二层指标包括配电网适应性指标和设备适应性指标。

所述第三层指标包括配电网适应性指标中的电压指标、谐波指标、配电网损耗指标和转供能力指标，以及设备适应性指标中的线路指标、开关指标、变压器指标和继电保护装置指标。

所述第四层指标包括电压指标中的节点电压合格率、节点电压最大偏差和最大节点电压变化率，谐波指标中的节点电压总谐波畸变率、线路电流总谐波畸变率和电压谐波合格率，网络损耗指标中的配电网平均线损率和配电网总损耗变化率，转供能力指标中的中压线路N-1校验通过率、主变N-1校验通过率和转供能力变化率，线路指标中的线路平均负载率、重载线路占比和载荷处在最佳运行区间的线路占比，开关指标中的开断容量平均裕度和开关合格率，变压器指标中的容载比、重载变压器占比和载荷处在最佳运行区间的变压器占比，以及继电保护指标中的故障情况下保护误动率、保护灵敏度校验合格率和正常运行时保护误动率。

所述电压指标中，具体有：

1)节点电压合格率用I_g1表示，有：

$I_{g1}=\frac{m_1}{N_B}*100\%$

其中，m₁为分布式电源并网后配电网正常运行情况下节点电压符合国标规定的节点个数；N_B为配电网中节点总数；

2)节点电压最大偏差用I_g2表示，有：

$I_{g2}=\max \frac{|U_i-U_{\mathrm{iN}}|}{U_{\mathrm{iN}}}*100\%$

其中，U_i表示分布式电源并网后节点i的实际电压幅值，U_iN为节点i的额定电压幅值；

3)最大节点电压变化率用I_g3表示，有：

其中，ΔS为分布式电源出力变化值，分布式电源由停运到满发状态下满足ΔS＝S_GN，S_GN为分布式电源的额定容量；S_k为分布式电源并网点处的短路容量；为分布式电源并网点处的功率因数角，θ为分布式电源输出端功率因数角。

所述谐波指标中，具体有：

1)节点电压总谐波畸变率用I_g4表示，有：

$I_{g4}=\underset{i=1}{\overset{N_B}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sqrt{\underset{h=2}{\overset{H}{\mathrm{\Σ}}}{\left|{V_i}^h\right|}^2}}{\left|{V_i}^1\right|}*100\%$

其中，H为最大谐波次数，V_i ^h为节点i电压第h次谐波的电压有效值，V_i ¹为节点i基波电压有效值；

2)线路电流总谐波畸变率用I_g5表示，有：

$I_{g5}=\underset{j=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sqrt{\underset{h=2}{\overset{H}{\mathrm{\Σ}}}{\left|I_j^h\right|}^2}}{I_j^1}*100\%$

其中，N_L为配电网中线路总数，为线路j电流第h次谐波的电流有效值，为线路j基波电流有效值；

3)电压谐波合格率用I_g6表示，有：

$I_{g6}=\frac{m_2}{N_B}*100\%$

其中，m₂为分布式电源并网后节点电压谐波畸变率符合国标规定的节点个数。

所述网络损耗指标中，具体有：

1)配电网平均线损率用I_g7表示，有：

$I_{g7}=\frac{P_G-P_L}{P_G}*100\%$

其中，P_G为包括分布式电源所发电量在内的配电网总供电量，P_L为配电网总负荷需求量；

2)配电网总损耗变化率用I_g8表示，有：

$I_{g8}=\frac{P_{\mathrm{loss}}^{\′}-P_{\mathrm{loss}}}{P_{\mathrm{loss}}}*100\%$

其中，P′_loss为分布式电源并网后配电网的总损耗电量，且P′_loss＝P_G-P_L；P_loss为分布式电源并网前配电网总损耗电量。

所述转供能力指标中，具体有：

1)中压线路N-1校验通过率用I_g9表示，有：

$I_{g9}=\frac{m_3}{N_{\mathrm{Lm}}}*100\%$

其中，m₃为分布式电源并网后通过N-1校验的中压线路条数，N_Lm为配电网中中压线路总条数；

2)主变N-1校验通过率用I_g10表示，有：

$I_{g10}=\frac{m_4}{N_T}*100\%$

其中，m₄为分布式电源并网后配电网中通过N-1校验的主变台数，N_T为配电网中主变总台数；

3)转供能力变化率用I_g11表示，有：

$I_{g11}=\frac{R_{g9}+R_{g10}}{2}$

其中，R_g9为中压线路转供能力变化率，R_g10为变压器转供能力变化率，分别表示为：

$R_{g9}=\frac{I_{g9}^{\′\′}-I_{g9}^{\′}}{I_{g9}^{\′}}*100\%$

$R_{g10}=\frac{I_{g10}^{\′\′}-I_{g10}^{\′}}{I_{g10}^{\′}}*100\%$

其中，I″_g9为分布式电源并网后中压线路N-1校验通过率，I′_g9为分布式电源并网前中压线路N-1校验通过率；I″_g10为分布式电源并网后主变N-1校验通过率，I′_g10为分布式电源并网前主变N-1校验通过率。

所述线路指标中，具体有：

1)线路平均负载率用I_d1表示，有：

$I_{d1}=\frac{P_G+P_{\mathrm{DG}}}{\underset{j=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}{I}_{\mathrm{jN}}{U}_{\mathrm{jN}}}*100\%$

其中，P_DG为分布式电源净上网量，I_jN为线路j的额定电流值，U_jN为线路j的额定电压值；

2)重载线路占比用I_d2表示，有：

$I_{d2}=\frac{m_5}{N_L}*100\%$

其中，m₅为分布式电源并网后线路负载率超过其额定载流量70％的线路条数；

3)载荷处在最佳运行区间的线路占比用I_d3表示，有：

$I_{d3}=\frac{m_6}{N_L}*100\%$

其中，m₆为分布式电源并网后线路负载率处在其额定载流量50％～60％的线路条数。

所述开关指标中，具体有：

1)开断容量平均裕度用I_d4表示，有：

$I_{d4}=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_S}{\mathrm{\Σ}}}{M}_i}{N_S}*100\%$

其中，M_k为分布式电源并网后第k个断路器的开断容量裕度，N_S为配电网中断路器总数；

2)开关合格率用I_d5表示，有：

$I_{d5}=\frac{m_7}{N_S}*100\%$

其中，m₇为分布式电源并网后能够正常开断的断路器个数。

所述变压器指标中，具体有：

1)容载比用I_d6表示，有：

$I_{d6}=\frac{P_T}{P_L}*100\%$

其中，P_T为配电网内变压器总容量；

2)重载变压器占比用I_d7表示，有：

$I_{d7}=\frac{m_8}{N_T}*100\%$

其中，m₈为分布式电源并网后变压器负载率超过其额定容量80％的变压器台数；

3)载荷处在最佳运行区间的变压器占比用I_d8表示，有：

$I_{d8}=\frac{m_9}{N_T}*100\%$

其中，m₉为分布式电源并网后载荷处在最佳运行区间的变压器台数。

所述继电保护指标中，具体有：

1)故障情况下保护误动率用I_d9表示，有：

$I_{d9}=\frac{m_{10}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₀为分布式电源并网后配电网故障情况下继电保护装置误动个数，N_P为继电保护装置安装总数；

2)保护灵敏度校验合格率用I_d10表示，有：

$I_{d10}=\frac{m_{11}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₁为分布式电源并网后继电保护装置灵敏度校验通过的继电保护装置个数，继电保护装置灵敏度用K_sen表示，有：

$K_{\mathrm{sen}}=\frac{I_{\mathrm{kl}\min }}{I_{\mathrm{set}}}$

其中，I_klmin为第l个继电保护装置安装处可能出现的最小短路电流，I_set为继电保护装置动作整定值；若满足K_sen≥1.3，则认为继电保护装置灵敏度校验通过；

3)正常运行时保护误动率用I_d11表示，有：

$I_{d11}=\frac{m_{12}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₂为分布式电源并网后配电网正常运行情况下，继电保护装置发生误动的个数。

所述步骤2中，具体有：

1)节点电压合格率为100％时，评分为100分；节点电压合格率介于[98％，100％)，评分为90分；节点电压合格率介于[95％，98％)，评分为75分；节点电压合格率介于[90％，95％)，评分为60分；节点电压合格率小于90％，评分为0分；

2)节点电压最大偏差介于[0，5％]，评分为100分；节点电压最大偏差介于(5％，10％]，评分为90分；节点电压最大偏差介于(10％，15％]，评分为75分；节点电压最大偏差介于(15％，20％]，评分为60分；节点电压最大偏差大于20％，评分为0分；

3)最大节点电压变化率介于[0，1％]，评分为100分；最大节点电压变化率介于(1％，3％]，评分为90分；最大节点电压变化率介于(3％，5％]，评分为75分；最大节点电压变化率介于(5％，8％]，评分为60分；最大节点电压变化率大于8％，评分为0分；

4)节点电压总谐波畸变率介于[0，4％]，评分为100分；节点电压总谐波畸变率介于(4％，6％]，评分为90分；节点电压总谐波畸变率介于(6％，10％]，评分为75分；节点电压总谐波畸变率介于(10％，15％]，评分为60分；节点电压总谐波畸变率大于15％，评分为0分；

5)线路电流总谐波畸变率介于[0，4％]，评分为100分；线路电流总谐波畸变率介于(4％，6％]，评分为90分；线路电流总谐波畸变率介于(6％，10％]，评分为75分；线路电流总谐波畸变率介于(10％，15％]，评分为60分；线路电流总谐波畸变率大于15％，评分为0分；

6)电压谐波合格率为100％，评分为100分；电压谐波合格率介于[98％，100％)，评分为90分；电压谐波合格率介于[95％，98％)，评分为75分；电压谐波合格率介于[90％，95％)，评分为60分；电压谐波合格率小于90％，评分为0分；

7)配电网平均线损率介于[0，2％]，评分为100分；配电网平均线损率介于(2％，4％]，评分为90分；配电网平均线损率介于(4％，5％]，评分为75分；配电网平均线损率介于(5％，7％]，评分为60分；配电网平均线损率大于7％，评分为0分；

8)配电网总损耗变化率小于等于0时，评分为100分；配电网总损耗变化率介于(0％，2％]，评分为90分；配电网总损耗变化率介于(2％，5％]，评分为75分；配电网总损耗变化率(5％，10％]，评分为60分；配电网总损耗变化率大于10％，评分为0分；

9)中压线路N-1校验通过率为100％，评分为100分；中压线路N-1校验通过率介于[90％，100％)，评分为90分；中压线路N-1校验通过率介于[80％，90％)，评分为75分；中压线路N-1校验通过率介于[70％，80％)，评分为60分；中压线路N-1校验通过率小于70％，评分为0分；

10)主变N-1校验通过率为100％，评分为100分；主变N-1校验通过率介于[90％,100％)，评分为90分；主变N-1校验通过率介于[80％，90％)，评分为75分；主变N-1校验通过率介于[70％，80％)，评分为60分；主变N-1校验通过率小于70％，评分为0分；

11)转供能力变化率大于等于0，评分为100分；转供能力变化率介于[-2％,0％)，评分为90分；转供能力变化率介于[-5％，-2％)，评分为75分；转供能力变化率介于[-10％，-5％)，评分为60分；转供能力变化率小于-10％，评分为0分；

12)线路平均负载率介于[50％，60％]，评分为100分；线路平均负载率介于[40％，50％)或(60％,70％]，评分为90分；线路平均负载率介于[30％，40％)或(70％，80％]，评分为75分；线路平均负载率介于[20％，30％)或(80％，90％]，评分为60分；线路平均负载率大于小于20％或大于90％时，评分为0分；

13)重载线路占比介于[0，3％]，评分为100分；重载线路占比介于(3％，5％]，评分为90分；重载线路占比介于(5％，10％]，评分为75分；重载线路占比介于(10％，15％]，评分为60分；重载线路占比大于15％，评分为0分；

14)载荷处在最佳运行区间的线路占比大于等于40％，评分为100分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[30％，40％)，评分为90分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[20％，30％)，评分为75分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[10％，20％)，评分为60分；载荷处在最佳运行区间的线路占比小于10％，评分为0分；

15)开断容量平均裕度大于等于20％，评分为100分；开断容量平均裕度介于[15％，20％)，评分为90分；开断容量平均裕度介于[10％，15％)，评分为75分；开断容量平均裕度[5％，10％)，评分为60分；开断容量平均裕度小于5％，评分为0分；

16)开关合格率为100％，评分为100分；开关合格率介于[98％，100％)，评分为90分；开关合格率介于[95％，98％)，评分为75分；开关合格率介于[90％，95％)，评分为60分；开关合格率小于90％，评分为0分；

17)容载比大于等于2.2，评分为100分；容载比介于[2，2.2)，评分为90分；容载比介于[1.8，2)，评分为75分；容载比介于[1.5，1.8)，评分为60分；容载比小于1.5，评分为0分；

18)重载变压器占比为0，评分为100分；重载变压器占比介于(0％，5％]，评分为90分；重载变压器占比介于(5％，10％]，评分为75分；重载变压器占比介于(10％，15％]，评分为60分；重载变压器占比大于15％，评分为0分；

19)载荷处在最佳运行区间的变压器占比大于等于70％，评分为100分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[60％，70％)，评分为90分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[50％，60％)，评分为75分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[30％，50％)，评分为60分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比小于30％，评分为0分；

20)故障情况下保护误动率为0，评分为100分；故障情况下保护误动率介于(0％，5％]，评分为90分；故障情况下保护误动率介于(5％，10％]，评分为75分；故障情况下保护误动率介于(10％，20％]，评分为60分；故障情况下保护误动率大于20％，评分为0分；

21)保护灵敏度校验合格率为100％，评分为100分；保护灵敏度校验合格率介于[98％，100％)，评分为90分；保护灵敏度校验合格率介于[95％，98％)，评分为75分；保护灵敏度校验合格率介于[90％，95％)，评分为60分；保护灵敏度校验合格率小于90％，评分为0分；

22)正常运行时保护误动率为0，评分为100分；正常运行时保护误动率介于(0％，2％]，评分为90分；正常运行时保护误动率介于(2％，5％]，评分为75分；正常运行时保护误动率介于(5％，10％]，评分为60分；正常运行时保护误动率大于10％，评分为0分。

所述步骤3中，采用层次分析法和主成分分析法相结合的方法确定配电网适应性评价指标综合权重向量。

所述步骤3具体包括以下步骤：

步骤3-1：采用层次分析法确定配电网适应性评价指标权重向量；

步骤3-2：采用主成分分析法确定配电网适应性评价指标权重向量；

步骤3-3：确定配电网适应性评价指标综合权重向量。

所述步骤3-1具体包括以下步骤：

步骤3-1-1：利用九级标度法形成表征下层指标对上层指标重要程度的判断矩阵；

设a_mn表示第二层指标、第三层指标或第四层指标中第m个适应性评价指标x_m相对于第n个适应性评价指标x_n的重要程度，则第二层指标、第三层指标或第四层指标中第n个适应性评价指标x_n相对于第m个适应性评价指标x_m的重要程度为a_mn选取1～9的正整数；以a_mn为元素形成的方阵称为判断矩阵A，其对角线元素均为1，对称元素互为倒数；

步骤3-1-2：求取层次单排序权重向量；

判断矩阵A对应的特征方程表示为：

AW＝λW

其中，λ为判断矩阵A的特征值，W为λ对应的特征向量；

求取判断矩阵A的最大特征值λ_max对应的特征向量，将该特征向量归一化后得到的向量为下层指标相对于上层指标重要程度的权重向量，即层次单排序权重向量；

步骤3-1-3：层次单排序一致性检验；

层次单排序一致性检验结果由层次单排序一致性比例C.R.决定，C.R.表示为：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

其中，C.I.为判断矩阵A的一致性指标，表示为c为判断矩阵A的阶数；R.I.为判断矩阵A的平均随机指标，其取值规则为：c＝1，R.I.＝0；c＝2，R.I.＝0；c＝3，R.I.＝0.58；c＝4，R.I.＝0.9；c＝5，R.I.＝1.12；c＝6，R.I.＝1.24；c＝7，R.I.＝1.32；c＝8，R.I.＝1.41；c＝9，R.I.＝1.45；

C.R.＜0.1时，认为判断矩阵A通过一致性检验；C.R.≥0.1时，需要对判断矩阵A进行修正，使其满足C.R.＜0.1，从而通过一致性检验；

步骤3-1-4：确定第二层指标、第三层指标以及第四层指标分别相对第一层指标的层次总排序权重向量；

步骤1)：第二层指标相对第一层指标的层次单排序权重向量即为其层次总排序权重向量，第二层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量用a⁽²⁾表示，有：

a⁽²⁾＝(a⁽²⁾(1),a⁽²⁾(2),…,a⁽²⁾(t),…,a⁽²⁾(p))^T

其中，p为第二层指标中的指标个数，a⁽²⁾(t)为第二层指标中第t个指标相对第一层指标的权重，且t≤p；

步骤2)：以第二层指标中第s个指标作为比较准则，第三层指标的层次单排序权重向量用表示为：

$b_s^{\left(3\right)}={(b_s^{\left(3\right)}\left(1\right),b_s^{\left(3\right)}\left(2\right),...,b_s^{\left(3\right)}\left(r\right),...,b_s^{\left(3\right)}\left(q\right))}^T$

其中，q为第三层指标中的指标个数，为第三层指标中第r个指标相对第二层指标中第s个指标的权重，r≤q；令B⁽³⁾为q行p列的矩阵，表征第三层指标对第二层指标的重要性标度；

于是第三层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量用a⁽³⁾表示，有：

a⁽³⁾＝B⁽³⁾a⁽²⁾

步骤3)：通过a⁽³⁾重复步骤2)，求取第四层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量a⁽⁴⁾；

步骤3-1-5：层次总排序一致性检；

第三层指标的层次总排序一致性检验结果由第三层指标的层次总排序一致性比例C.R.⁽³⁾决定，表示为：

${C.R.}^{\left(3\right)}={C.R.}^{\left(2\right)}+\frac{{C.I.}^{\left(3\right)}}{{R.I.}^{\left(3\right)}}$

其中，C.R.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的一致性比例，且满足C.I.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的一致性指标，R.I.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的平均随机指标；C.I.⁽³⁾为第三层指标相对第二层指标所形成判断矩阵A的一致性检验指标，R.I.⁽³⁾为第三层指标相对第二层指标所形成判断矩阵A的平均随机指标，分别表示为：

${C.I.}^{\left(3\right)}={C.I.}^{\left(2\right)}\·a^{\left(2\right)}=({C.I.}_1^{\left(2\right)},{C.I.}_2^{\left(2\right)},...,{C.I.}_s^{\left(2\right)},...,{C.I.}_p^{\left(2\right)})$

${R.I.}^{\left(3\right)}={R.I.}^{\left(2\right)}\·a^{\left(2\right)}=({R.I.}_1^{\left(2\right)},{R.I.}_2^{\left(2\right)},...,{R.I.}_s^{\left(2\right)},...,{R.I.}_p^{\left(2\right)})$

当满足C.R.⁽³⁾＜0.1，认为第三层指标通过层次总排序一致性检验，若不满足，则需要对判断矩阵A进行调整，直至满足C.R.⁽³⁾＜0.1；继续上述一致性检过程对第四层指标进行检验，若第四层指标一致性比例小于0.1，则认为步骤3)中得到的a⁽⁴⁾具有一致性，a⁽⁴⁾即为层次分析法确定的各指标权重向量ω_AHP。

所述步骤3-2具体包括以下步骤：

步骤3-2-1：用Y表示第四层指标中评价指标个数，Z表示采集样本个数，且保证Z>Y，构造以Z、Y分别为行数和列数的样本矩阵C，样本矩阵C的每列数据对应一个评价指标；求第y列数据的方差贡献率S_y，即为该列数据所对应指标的权重；

${S_y}^2=\frac{\underset{z=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{\mathrm{zy}}-\stackrel{\‾}{x_y})}^2}{Z-1}$

其中，y∈[1,Y]，z∈[1,Z]；x_zy为样本矩阵C中第z行y列的元素；为第y列元素平均值，表示为：

$\stackrel{\‾}{x_y}=\frac{\underset{z=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{\mathrm{zy}}}{Z}$

步骤3-2-2：计算每列数据的方差贡献率构成Y维向量，即为主成分分析法确定的配电网适应性评价指标权重向量ω_PCA。

所述步骤3-3中，配电网适应性评价指标综合权重向量用ω表示，有：

ω＝0.5ω_AHP+0.5ω_PCA

其中，ω的维数与第四层指标中评价指标个数Y相同，其元素即为第四层指标中各指标综合权重。

所述步骤4中，将步骤2中得到的各个配电网适应性评价指标对应的评分与步骤3中第四层指标中各指标综合权重对应相乘后求和，得到配电网适应性的最终评价结果；

评价结果大于等于90分，配电网适应性评价等级为优；

评分结果介于[85，90)，配电网适应性评价等级为良；

评分结果介于[80，85)，配电网适应性评价等级为中；

评分结果低于80分，配电网适应性评价等级为差。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (26)

1.一种分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：计算配电网适应性评价指标；

步骤2：对配电网适应性评价指标进行打分；

步骤3：确定配电网适应性评价指标综合权重向量；

步骤4：确定配电网适应性的最终评价结果。

2.根据权利要求1所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤1中，配电网适应性评价指标包括第一层指标、第二层指标、第三层指标和第四层指标；第一层指标为配电网适应性综合评价指标，第二层指标包括配电网适应性指标和设备适应性指标。

3.根据权利要求2所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述第三层指标包括配电网适应性指标中的电压指标、谐波指标、配电网损耗指标和转供能力指标，以及设备适应性指标中的线路指标、开关指标、变压器指标和继电保护装置指标。

4.根据权利要求3所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述第四层指标包括电压指标中的节点电压合格率、节点电压最大偏差和最大节点电压变化率，谐波指标中的节点电压总谐波畸变率、线路电流总谐波畸变率和电压谐波合格率，网络损耗指标中的配电网平均线损率和配电网总损耗变化率，转供能力指标中的中压线路N-1校验通过率、主变N-1校验通过率和转供能力变化率，线路指标中的线路平均负载率、重载线路占比和载荷处在最佳运行区间的线路占比，开关指标中的开断容量平均裕度和开关合格率，变压器指标中的容载比、重载变压器占比和载荷处在最佳运行区间的变压器占比，以及继电保护指标中的故障情况下保护误动率、保护灵敏度校验合格率和正常运行时保护误动率。

5.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述电压指标中，具体有：

1)节点电压合格率用I_g1表示，有：

$I_{g1}=\frac{m_1}{N_B}*100\%$

其中，m₁为分布式电源并网后配电网正常运行情况下节点电压符合国标规定的节点个数；N_B为配电网中节点总数；

2)节点电压最大偏差用I_g2表示，有：

$I_{g2}=\max \frac{|U_i-U_{\mathrm{iN}}|}{U_{\mathrm{iN}}}*100\%$

其中，U_i表示分布式电源并网后节点i的实际电压幅值，U_iN为节点i的额定电压幅值；

3)最大节点电压变化率用I_g3表示，有：

其中，ΔS为分布式电源出力变化值，分布式电源由停运到满发状态下满足ΔS＝S_GN，S_GN为分布式电源的额定容量；S_k为分布式电源并网点处的短路容量；为分布式电源并网点处的功率因数角，θ为分布式电源输出端功率因数角。

6.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述谐波指标中，具体有：

1)节点电压总谐波畸变率用I_g4表示，有：

$I_{g4}=\underset{i=1}{\overset{N_g}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sqrt{\underset{h=2}{\overset{H}{\mathrm{\Σ}}}{\left|V_i^h\right|}^2}}{\left|V_i^1\right|}*100\%$

其中，H为最大谐波次数，为节点i电压第h次谐波的电压有效值，为节点i基波电压有效值；

2)线路电流总谐波畸变率用I_g5表示，有：

$I_{g5}=\underset{j=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\sqrt{\underset{h=2}{\overset{H}{\mathrm{\Σ}}}{\left|I_j^h\right|}^2}}{I_j^1}*100\%$

其中，N_L为配电网中线路总数，为线路j电流第h次谐波的电流有效值，为线路j基波电流有效值；

3)电压谐波合格率用I_g6表示，有：

$I_{g6}=\frac{m_2}{N_B}*100\%$

其中，m₂为分布式电源并网后节点电压谐波畸变率符合国标规定的节点个数。

7.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述网络损耗指标中，具体有：

1)配电网平均线损率用I_g7表示，有：

$I_{g7}=\frac{P_G-P_L}{P_G}*100\%$

其中，P_G为包括分布式电源所发电量在内的配电网总供电量，P_L为配电网总负荷需求量；

2)配电网总损耗变化率用I_g8表示，有：

$I_{g8}=\frac{P_{\mathrm{loss}}^{\′}-P_{\mathrm{loss}}}{P_{\mathrm{loss}}}*100\%$

其中，P′_loss为分布式电源并网后配电网的总损耗电量，且P′_loss＝P_G-P_L；P_loss为分布式电源并网前配电网总损耗电量。

8.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述转供能力指标中，具体有：

1)中压线路N-1校验通过率用I_g9表示，有：

$I_{g9}=\frac{m_3}{N_{\mathrm{Lm}}}*100\%$

其中，m₃为分布式电源并网后通过N-1校验的中压线路条数，N_Lm为配电网中中压线路总条数；

2)主变N-1校验通过率用I_g10表示，有：

$I_{g10}=\frac{m_4}{N_T}*100\%$

其中，m₄为分布式电源并网后配电网中通过N-1校验的主变台数，N_T为配电网中主变总台数；

3)转供能力变化率用I_g11表示，有：

$I_{g11}=\frac{R_{g9}+R_{g10}}{2}$

其中，R_g9为中压线路转供能力变化率，R_g10为变压器转供能力变化率，分别表示为：

$R_{g9}=\frac{I_{g9}^{\′\′}-I_{g9}^{\′}}{I_{g9}^{\′}}*100\%$

$R_{g10}=\frac{I_{g10}^{\′\′}-I_{g10}^{\′}}{I_{g10}^{\′}}*100\%$

其中，I″_g9为分布式电源并网后中压线路N-1校验通过率，I′_g9为分布式电源并网前中压线路N-1校验通过率；I″_g10为分布式电源并网后主变N-1校验通过率，I′_g10为分布式电源并网前主变N-1校验通过率。

9.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述线路指标中，具体有：

1)线路平均负载率用I_d1表示，有：

$I_{d1}=\frac{P_G+P_{\mathrm{DG}}}{\underset{j=1}{\overset{N_L}{\mathrm{\Σ}}}{I}_{\mathrm{jN}}{U}_{\mathrm{jN}}}*100\%$

其中，P_DG为分布式电源净上网量，I_jN为线路j的额定电流值，U_jN为线路j的额定电压值；

2)重载线路占比用I_d2表示，有：

$I_{d2}=\frac{m_5}{N_L}*100\%$

其中，m₅为分布式电源并网后线路负载率超过其额定载流量70％的线路条数；

3)载荷处在最佳运行区间的线路占比用I_d3表示，有：

$I_{d3}=\frac{m_6}{N_L}*100\%$

其中，m₆为分布式电源并网后线路负载率处在其额定载流量50％～60％的线路条数。

10.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述开关指标中，具体有：

1)开断容量平均裕度用I_d4表示，有：

$I_{d4}=\frac{\underset{k=1}{\overset{N_S}{\mathrm{\Σ}}}{M}_i}{N_S}*100\%$

其中，M_k为分布式电源并网后第k个断路器的开断容量裕度，N_S为配电网中断路器总数；

2)开关合格率用I_d5表示，有：

$I_{d5}=\frac{m_7}{N_S}*100\%$

其中，m₇为分布式电源并网后能够正常开断的断路器个数。

11.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述变压器指标中，具体有：

1)容载比用I_d6表示，有：

$I_{d6}=\frac{P_T}{P_L}*100\%$

其中，P_T为配电网内变压器总容量；

2)重载变压器占比用I_d7表示，有：

$I_{d7}=\frac{m_8}{N_T}*100\%$

其中，m₈为分布式电源并网后变压器负载率超过其额定容量80％的变压器台数；

3)载荷处在最佳运行区间的变压器占比用I_d8表示，有：

$I_{d8}=\frac{m_9}{N_T}*100\%$

其中，m₉为分布式电源并网后载荷处在最佳运行区间的变压器台数。

12.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述继电保护指标中，具体有：

1)故障情况下保护误动率用I_d9表示，有：

$I_{d9}=\frac{m_{10}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₀为分布式电源并网后配电网故障情况下继电保护装置误动个数，N_P为继电保护装置安装总数；

2)保护灵敏度校验合格率用I_d10表示，有：

$I_{d10}=\frac{m_{11}}{N_P}*100\%$

其中，m₁₁为分布式电源并网后继电保护装置灵敏度校验通过的继电保护装置个数，继电保护装置灵敏度用K_sen表示，有：

$K_{\mathrm{sen}}=\frac{I_{\mathrm{kl}\min }}{I_{\mathrm{set}}}$

其中，I_klmin为第l个继电保护装置安装处可能出现的最小短路电流，I_set为继电保护装置动作整定值；若满足K_sen≥1.3，则认为继电保护装置灵敏度校验通过；

3)正常运行时保护误动率用I_d11表示，有：

$I_{d11}=\frac{m_{12}}{N_p}*100\%$

其中，m₁₂为分布式电源并网后配电网正常运行情况下，继电保护装置发生误动的个数。

13.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对电压指标进行打分，具体有：

1)节点电压合格率为100％时，评分为100分；节点电压合格率介于[98％，100％)，评分为90分；节点电压合格率介于[95％，98％)，评分为75分；节点电压合格率介于[90％，95％)，评分为60分；节点电压合格率小于90％，评分为0分；

2)节点电压最大偏差介于[0，5％]，评分为100分；节点电压最大偏差介于(5％，10％]，评分为90分；节点电压最大偏差介于(10％，15％]，评分为75分；节点电压最大偏差介于(15％，20％]，评分为60分；节点电压最大偏差大于20％，评分为0分；

3)最大节点电压变化率介于[0，1％]，评分为100分；最大节点电压变化率介于(1％，3％]，评分为90分；最大节点电压变化率介于(3％，5％]，评分为75分；最大节点电压变化率介于(5％，8％]，评分为60分；最大节点电压变化率大于8％，评分为0分。

14.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对谐波指标进行打分，具体有：

1)节点电压总谐波畸变率介于[0，4％]，评分为100分；节点电压总谐波畸变率介于(4％，6％]，评分为90分；节点电压总谐波畸变率介于(6％，10％]，评分为75分；节点电压总谐波畸变率介于(10％，15％]，评分为60分；节点电压总谐波畸变率大于15％，评分为0分；

2)线路电流总谐波畸变率介于[0，4％]，评分为100分；线路电流总谐波畸变率介于(4％，6％]，评分为90分；线路电流总谐波畸变率介于(6％，10％]，评分为75分；线路电流总谐波畸变率介于(10％，15％]，评分为60分；线路电流总谐波畸变率大于15％，评分为0分；

3)电压谐波合格率为100％，评分为100分；电压谐波合格率介于[98％，100％)，评分为90分；电压谐波合格率介于[95％，98％)，评分为75分；电压谐波合格率介于[90％，95％)，评分为60分；电压谐波合格率小于90％，评分为0分。

15.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对网络损耗指标进行打分，具体有：

1)配电网平均线损率介于[0，2％]，评分为100分；配电网平均线损率介于(2％，4％]，评分为90分；配电网平均线损率介于(4％，5％]，评分为75分；配电网平均线损率介于(5％，7％]，评分为60分；配电网平均线损率大于7％，评分为0分；

2)配电网总损耗变化率小于等于0时，评分为100分；配电网总损耗变化率介于(0％，2％]，评分为90分；配电网总损耗变化率介于(2％，5％]，评分为75分；配电网总损耗变化率(5％，10％]，评分为60分；配电网总损耗变化率大于10％，评分为0分。

16.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对转供能力指标进行打分，具体有：

1)中压线路N-1校验通过率为100％，评分为100分；中压线路N-1校验通过率介于[90％，100％)，评分为90分；中压线路N-1校验通过率介于[80％，90％)，评分为75分；中压线路N-1校验通过率介于[70％，80％)，评分为60分；中压线路N-1校验通过率小于70％，评分为0分；

2)主变N-1校验通过率为100％，评分为100分；主变N-1校验通过率介于[90％,100％)，评分为90分；主变N-1校验通过率介于[80％，90％)，评分为75分；主变N-1校验通过率介于[70％，80％)，评分为60分；主变N-1校验通过率小于70％，评分为0分；

3)转供能力变化率大于等于0，评分为100分；转供能力变化率介于[-2％,0％)，评分为90分；转供能力变化率介于[-5％，-2％)，评分为75分；转供能力变化率介于[-10％，-5％)，评分为60分；转供能力变化率小于-10％，评分为0分。

17.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对线路指标进行打分，具体有：

1)线路平均负载率介于[50％，60％]，评分为100分；线路平均负载率介于[40％，50％)或(60％,70％]，评分为90分；线路平均负载率介于[30％，40％)或(70％，80％]，评分为75分；线路平均负载率介于[20％，30％)或(80％，90％]，评分为60分；线路平均负载率大于小于20％或大于90％时，评分为0分；

2)重载线路占比介于[0，3％]，评分为100分；重载线路占比介于(3％，5％]，评分为90分；重载线路占比介于(5％，10％]，评分为75分；重载线路占比介于(10％，15％]，评分为60分；重载线路占比大于15％，评分为0分；

3)载荷处在最佳运行区间的线路占比大于等于40％，评分为100分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[30％，40％)，评分为90分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[20％，30％)，评分为75分；载荷处在最佳运行区间的线路占比介于[10％，20％)，评分为60分；载荷处在最佳运行区间的线路占比小于10％，评分为0分。

18.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对开关指标进行打分，具体有：

1)开断容量平均裕度大于等于20％，评分为100分；开断容量平均裕度介于[15％，20％)，评分为90分；开断容量平均裕度介于[10％，15％)，评分为75分；开断容量平均裕度[5％，10％)，评分为60分；开断容量平均裕度小于5％，评分为0分；

2)开关合格率为100％，评分为100分；开关合格率介于[98％，100％)，评分为90分；开关合格率介于[95％，98％)，评分为75分；开关合格率介于[90％，95％)，评分为60分；开关合格率小于90％，评分为0分。

19.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，对变压器指标进行打分，具体有：

1)容载比大于等于2.2，评分为100分；容载比介于[2，2.2)，评分为90分；容载比介于[1.8，2)，评分为75分；容载比介于[1.5，1.8)，评分为60分；容载比小于1.5，评分为0分；

2)重载变压器占比为0，评分为100分；重载变压器占比介于(0％，5％]，评分为90分；重载变压器占比介于(5％，10％]，评分为75分；重载变压器占比介于(10％，15％]，评分为60分；重载变压器占比大于15％，评分为0分；

3)载荷处在最佳运行区间的变压器占比大于等于70％，评分为100分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[60％，70％)，评分为90分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[50％，60％)，评分为75分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比介于[30％，50％)，评分为60分；载荷处在最佳运行区间的变压器占比小于30％，评分为0分。

20.根据权利要求4所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤2中，继电保护指标进行打分，具体有：

1)故障情况下保护误动率为0，评分为100分；故障情况下保护误动率介于(0％，5％]，评分为90分；故障情况下保护误动率介于(5％，10％]，评分为75分；故障情况下保护误动率介于(10％，20％]，评分为60分；故障情况下保护误动率大于20％，评分为0分；

2)保护灵敏度校验合格率为100％，评分为100分；保护灵敏度校验合格率介于[98％，100％)，评分为90分；保护灵敏度校验合格率介于[95％，98％)，评分为75分；保护灵敏度校验合格率介于[90％，95％)，评分为60分；保护灵敏度校验合格率小于90％，评分为0分；

3)正常运行时保护误动率为0，评分为100分；正常运行时保护误动率介于(0％，2％]，评分为90分；正常运行时保护误动率介于(2％，5％]，评分为75分；正常运行时保护误动率介于(5％，10％]，评分为60分；正常运行时保护误动率大于10％，评分为0分。

21.根据权利要求1所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤3中，采用层次分析法和主成分分析法相结合的方法确定配电网适应性评价指标综合权重向量。

22.根据权利要求1或21所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤3具体包括以下步骤：

步骤3-1：采用层次分析法确定配电网适应性评价指标权重向量；

步骤3-2：采用主成分分析法确定配电网适应性评价指标权重向量；

步骤3-3：确定配电网适应性评价指标综合权重向量。

23.根据权利要求22所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤3-1具体包括以下步骤：

步骤3-1-1：利用九级标度法形成表征下层指标对上层指标重要程度的判断矩阵；

设a_mn表示第二层指标、第三层指标或第四层指标中第m个适应性评价指标x_m相对于第n个适应性评价指标x_n的重要程度，则第二层指标、第三层指标或第四层指标中第n个适应性评价指标x_n相对于第m个适应性评价指标x_m的重要程度为a_mn选取1～9的正整数；以a_mn为元素形成的方阵称为判断矩阵A，其对角线元素均为1，对称元素互为倒数；

步骤3-1-2：求取层次单排序权重向量；

判断矩阵A对应的特征方程表示为：

AW＝λW

其中，λ为判断矩阵A的特征值，W为λ对应的特征向量；

求取判断矩阵A的最大特征值λ_max对应的特征向量，将该特征向量归一化后得到的向量为下层指标相对于上层指标重要程度的权重向量，即层次单排序权重向量；

步骤3-1-3：层次单排序一致性检验；

层次单排序一致性检验结果由层次单排序一致性比例C.R.决定，C.R.表示为：

$C.R.=\frac{C.I.}{R.I.}$

其中，C.I.为判断矩阵A的一致性指标，表示为c为判断矩阵A的阶数；R.I.为判断矩阵A的平均随机指标，其取值规则为：c＝1，R.I.＝0；c＝2，R.I.＝0；c＝3，R.I.＝0.58；c＝4，R.I.＝0.9；c＝5，R.I.＝1.12；c＝6，R.I.＝1.24；c＝7，R.I.＝1.32；c＝8，R.I.＝1.41；c＝9，R.I.＝1.45；

C.R.＜0.1时，认为判断矩阵A通过一致性检验；C.R.≥0.1时，需要对判断矩阵A进行修正，使其满足C.R.＜0.1，从而通过一致性检验；

步骤3-1-4：确定第二层指标、第三层指标以及第四层指标分别相对第一层指标的层次总排序权重向量；

步骤1)：第二层指标相对第一层指标的层次单排序权重向量即为其层次总排序权重向量，第二层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量用a⁽²⁾表示，有：

a⁽²⁾＝(a⁽²⁾(1),a⁽²⁾(2),…,a⁽²⁾(t),…,a⁽²⁾(p))^T

其中，p为第二层指标中的指标个数，a⁽²⁾(t)为第二层指标中第t个指标相对第一层指标的权重，且t≤p；

步骤2)：以第二层指标中第s个指标作为比较准则，第三层指标的层次单排序权重向量用表示为：

$b_s^{\left(3\right)}={(b_s^{\left(3\right)}\left(1\right),b_s^{\left(3\right)}\left(2\right),...,b_s^{\left(3\right)}\left(r\right),...,b_s^{\left(3\right)}\left(q\right))}^T$

其中，q为第三层指标中的指标个数，为第三层指标中第r个指标相对第二层指标中第s个指标的权重，r≤q；令B⁽³⁾为q行p列的矩阵，表征第三层指标对第二层指标的重要性标度；

于是第三层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量用a⁽³⁾表示，有：

a⁽³⁾＝B⁽³⁾a⁽²⁾

步骤3)：通过a⁽³⁾重复步骤2)，求取第四层指标相对第一层指标的层次总排序权重向量a⁽⁴⁾；

步骤3-1-5：层次总排序一致性检；

第三层指标的层次总排序一致性检验结果由第三层指标的层次总排序一致性比例C.R.⁽³⁾决定，表示为：

${C.R.}^{\left(3\right)}={C.R.}^{\left(2\right)}+\frac{{C.I.}^{\left(3\right)}}{{R.I.}^{\left(3\right)}}$

其中，C.R.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的一致性比例，且满足C.I.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的一致性指标，R.I.⁽²⁾为第二层指标相对第一层指标所形成判断矩阵A的平均随机指标；C.I.⁽³⁾为第三层指标相对第二层指标所形成判断矩阵A的一致性检验指标，R.I.⁽³⁾为第三层指标相对第二层指标所形成判断矩阵A的平均随机指标，分别表示为：

${C.I.}^{\left(3\right)}={C.I.}^{\left(2\right)}\·a^{\left(2\right)}=({C.I.}_1^{\left(2\right)},{C.I.}_2^{\left(2\right)},...,{C.I.}_s^{\left(2\right)},...,{C.I.}_p^{\left(2\right)})$

${R.I.}^{\left(3\right)}={R.I.}^{\left(2\right)}\·a^2({R.I.}_1^{\left(2\right)},{R.I.}_2^{\left(2\right)},...,{R.I.}_s^{\left(2\right)},...,{R.I.}_p^{\left(2\right)})$

当满足C.R.⁽³⁾＜0.1，认为第三层指标通过层次总排序一致性检验，若不满足，则需要对判断矩阵A进行调整，直至满足C.R.⁽³⁾＜0.1；继续上述一致性检过程对第四层指标进行检验，若第四层指标一致性比例小于0.1，则认为步骤3)中得到的a⁽⁴⁾具有一致性，a⁽⁴⁾即为层次分析法确定的各指标权重向量ω_AHP。

24.根据权利要求22所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤3-2具体包括以下步骤：

步骤3-2-1：用Y表示第四层指标中评价指标个数，Z表示采集样本个数，且保证Z>Y，构造以Z、Y分别为行数和列数的样本矩阵C，样本矩阵C的每列数据对应一个评价指标；求第y列数据的方差贡献率S_y，即为该列数据所对应指标的权重；

${S_y}^2=\frac{\underset{z=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{\mathrm{zy}}-\stackrel{\‾}{x_y})}^2}{Z-1}$

其中，y∈[1,Y]，z∈[1,Z]；x_zy为样本矩阵C中第z行y列的元素；为第y列元素平均值，表示为：

$\stackrel{\‾}{x_y}=\frac{\underset{z=1}{\overset{Z}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{\mathrm{zy}}}{Z}$

步骤3-2-2：计算每列数据的方差贡献率构成Z维向量，即为主成分分析法确定的配电网评价指标权重向量ω_PCA。

25.根据权利要求22所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤3-3中，配电网适应性评价指标综合权重向量用ω表示，有：

ω＝0.5ω_AHP+0.5ω_PCA

其中，ω的维数与第四层指标中评价指标个数Y相同，其元素即为第四层指标中各指标综合权重。

26.根据权利要求1所述的分布式电源并网后配电网适应性的评价方法，其特征在于：所述步骤4中，将步骤2中得到的各个配电网适应性评价指标对应的评分与步骤3中第四层指标中各指标综合权重对应相乘后求和，得到配电网适应性的最终评价结果；

评价结果大于等于90分，配电网适应性评价等级为优；

评分结果介于[85，90)，配电网适应性评价等级为良；

评分结果介于[80，85)，配电网适应性评价等级为中；

评分结果低于80分，配电网适应性评价等级为差。