CN106203854A - 一种直流配电网经济性分析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直流配电网经济性分析方法，包括：确定直流配电网的负荷条件；根据负荷条件确定各直流配电网结构的网络拓扑；利用计费标准数据信息，计算各直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；将各直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑；该方法考虑了多个网络拓扑结构、不同的电压等级和一定负荷，通过求解多个经济性分析指标，得到柔性直流配电网可靠经济性最优的网络拓扑，为柔性直流配电网规划和运行决策提供一定的参考；本发明还公开了一种直流配电网经济性分析系统，具有上述效果。
Description
技术领域
本发明涉及电气技术领域，特别涉及一种直流配电网经济性分析方法及系统。
背景技术
现有的交流电面临着分布式新能源接入、负荷和用电需求多样化、潮流均衡协调控制复杂化，以及电能供应稳定性、高效性、经济性等方面的巨大挑战。传统配电网结构及配电方式已越来越无法满足飞速发展的经济社会对电网提出的诸多要求，即更加环保、可靠、优质、经济,支持分布式电源接入，以及支持用户与大电网双向互动。随着电力电子技术的高速发展以及含有电力电子器件的负荷比例的提高，使得当前的交流配电网电能质量以及供电可靠经济，在一定程度上有所下降，基于这种形势，直流配电网应运而生，现在国内外均有规划运行的直流配电网示范工程，未来配电网的发展必将是直流配电网取代交流配电网。
但是，目前我国直流配电网建设尚未起步，直流配电系统并没有形成一个标准化、规范化的体系，因此对直流配电网建立一套完整的可靠性和经济性评估体系，就显得尤为重要。考虑降低电能损耗、提高供电能力、提高供电可靠性和经济性等问题，对中低压配电网直流供电方式的研究意义重大。对于一个新的网络的产生，其拓扑结构与可靠性是必不可少的研究方向，从元件的连接方式、线路的接线方法以及网络的运行方式到元件的故障对负荷和整个系统的影响等等这些方面，都是急需研究与解决的问题。并且配电系统电力设备种类多、数量大、分散广，并且设备的型号、规格、容量和数量会随着负荷和检修方式的变化而变化。因而配电网各元件的电器参量和可靠性参数一般通过长期统计才得到反应真实的情况。由于不同地区配电网的结构、运行方式等都不同，并且可靠性评估的侧重点也不同，因此在进行配电网经济性分析时应结合配电网自身的特点，选择适当的模型和方法。对直流配电系统进行可靠性分析是经济性分析过程中的一个重要方面，找出配电系统中的薄弱环节，为运行和规划人员进行可靠经济性改善提供重要依据。
相较于交流配电网，直流配电网需要的资金量更大，面对未来巨大的资金投入，如何既考虑当前的需要和可能，又惠及长远的发展，合理有效地利用资金和资源，取得最大的效益，避免浪费，同时考虑整个社会的效益最大乃是各级决策者应该十分关注的问题。因此，发展直流配电网，在进行大量资金投入之前，需要提出一种完善的柔性直流配电网可靠性经济性分析方法，对于指导直流配电网建设改造和改善其管理具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种直流配电网经济性分析方法及系统，考虑了多个网络拓扑结构、不同的电压等级和一定负荷，通过求解多个经济性分析指标，得到柔性直流配电网可靠经济性最优的网络拓扑，为柔性直流配电网规划和运行决策提供一定的参考。
为解决上述技术问题，本发明提供一种直流配电网经济性分析方法，包括：
确定直流配电网的负荷条件；
根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑；
利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
其中，确定直流配电网的负荷条件，包括：
确定直流配电网中各种类负荷的数量及各负荷对应的负荷值；其中，所述负荷包括储能设备，电动车辆充换电站，分布式电源，直流负载，交流负载。
其中，根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑，包括：
根据所述负荷条件，确定中低压直流配电网辐射状结构的网络拓扑，中低压直流配电网手拉手结构的网络拓扑，中低压直流配电网环状结构的网络拓扑。
其中，利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标，包括：
建立经济性分析指标的等年值目标函数；
将计费标准数据信息作为所述等年值目标函数的计算参数，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
其中，所述经济性分析指标包括设备成本指标，设备运维成本指标，设备残值费用指标，网络耗损成本指标，用户停电损失费用指标中至少一种。
其中，网络耗损成本指标的等年值目标函数为Csl＝∑ΔWz×Cep；
其中，Csl为网络耗损成本指标，ΔWz为线路全年电能损耗，并根据公式ΔWz＝τmax×ΔPmax得到，τmax为最大负荷损耗时间，ΔPmax为最大负荷时的功率损耗，Cep为电价。
其中，用户停电损失费用指标的等年值目标函数为CF＝∑Riea×ENS；
其中，CF为用户停电损失费用指标，Riea为停电损失评价率，ENS为系统缺供电指标。
其中，所述ENS的获取方法包括：
根据直流配电网系统可靠性指标，通过解析法得到系统缺供电指标ENS。
其中，将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑，包括：
将各所述直流配电网结构的网络拓扑的各个经济性分析指标的数值按照预定整合规则进行整合，得到指标总值；
比较各所述直流配电网结构的网络拓扑的指标总值，确定最低的指标总值对应的直流配电网结构的网络拓扑作为经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
其中，还包括：
定期对所述计费标准数据信息进行修改。
本发明还提供一种直流配电网经济性分析系统，包括：
网络拓扑模块，用于确定直流配电网的负荷条件；根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑；
经济性分析指标计算模块，用于利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
网络拓扑选取模块，用于将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
本发明所提供的直流配电网经济性分析方法，包括：确定直流配电网的负荷条件；根据负荷条件确定各直流配电网结构的网络拓扑；利用计费标准数据信息，计算各直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；将各直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑；
可见，该方法考虑了多个网络拓扑结构、不同的电压等级和一定负荷，通过求解多个经济性分析指标，得到柔性直流配电网可靠经济性最优的网络拓扑，为柔性直流配电网规划和运行决策提供一定的参考；本发明还提供了一种直流配电网经济性分析系统，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的直流配电网经济性分析方法的流程图；
图2为本发明实施例所提供的直流配网的辐射状网络结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的直流配网的手拉手网络结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的直流配网的环状网络结构示意图；
图5为本发明实施例所提供的直流配电网经济性分析系统的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种直流配电网经济性分析方法及系统，考虑了多个网络拓扑结构、不同的电压等级和一定负荷，通过求解多个经济性分析指标，得到柔性直流配电网可靠经济性最优的网络拓扑，为柔性直流配电网规划和运行决策提供一定的参考。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明实施例所提供的直流配电网经济性分析方法的流程图；该方法可以包括：
S100、确定直流配电网的负荷条件；
S110、根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑；
其中，由于要比较不同的直流配电网络拓扑的经济性，要控制其在同样的负荷条件下进行比较，且确定负荷条件后才可以确定各直流配电网结构的网络拓扑，即每个网络结构中设备的个数，线路等具体情况才可以确定。
这里并不对负荷条件进行限定，只要对每种需要对比的网络拓扑其负荷条件相同即可。可选的，确定直流配电网的负荷条件，包括：
确定直流配电网中各种类负荷的数量及各负荷对应的负荷值；其中，所述负荷包括储能设备，电动车辆充换电站，分布式电源，直流负载，交流负载。
下面通过具体例子说明该负荷条件，例如负荷条件为：
1)交流负载：AC敏感负荷LA1，用户数为2，均负荷为1MW；
AC敏感负荷LA2，用户数为2，均负荷为0.5MW；
2)直流负载：厂内直流负荷LD1，用户数为1，均负荷为5MW；
厂内直流负荷LD1，用户数为1，均负荷为5MW；
3)电动汽车充电站：用户数为1，均负荷为5MW；
4)光伏：分别为PV1、PV2、PV3，总容量为1MW，其中0.2MW为储存容量，发电成本价为0.3元/W。
其中，该方法也不限定具体进行比较的网络拓扑的种类，通常情况下可以包括辐射状结构的网络拓扑，手拉手结构的网络拓扑，环状结构的网络拓扑；该方法可广泛用于不同电压等级的直流配电网计算和比较，尤其适用于中低压配电网，中低压直流配电网电压等级一般为10kV或者7.5kV。可选的，根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑，包括：
根据所述负荷条件，确定中低压直流配电网辐射状结构的网络拓扑，中低压直流配电网手拉手结构的网络拓扑，中低压直流配电网环状结构的网络拓扑。
其中，辐射状结构的网络拓扑，每个负载只能遵循一条路径从电源处获得电能，对控制保护的要求低，运行操作简便。电能经高压直流输电的DC/DC变换和高压交流输电的AC/DC变换与分布式电源的供电一起汇集到中压直流配电网的母线上，单向的供给低压直流配电网、直流负载和交流负载，双向的储能设备和电动汽车充换电站等交换能量，在电网有缺电或这些电源有剩余电量时，可将电能反向传输给配电网，提高电能的利用率。在母线的出口设置有断路器，当与负载连接的变换器出现故障时，断路器迅速动作，防止故障扩大到母线处。请参考图2，其中设备包括：交流电源、交流变压器、AC/DC和DC/AC换流站、断路器、AC/DC和DC/AC换流器、DC/DC直流斩波器(即直流变压器)。
手拉手结构的网络拓扑，电能流通方向与辐射状相同，配电母线从输电侧获得电能单向供给负载，与储能设备、电动汽车充换电站、分布式电源等双向流通。只是在一侧电源故障时，在另一侧电源供电有余量的基础上，可以通过操作联络开关，将负荷由另一个电源转供不会像辐射状一样出现整片区域的停电，有较高的可靠性，同时能够较快的对故障定位，缩短了故障抢修吋间，减少停电损失；请参考图3，图中两段母线下边分别连接的储能设备、电动汽车充换电站、分布式电源等、直流负载、交流负载、低压直流配电网是在两条母线上根据实际需求和情况均匀分布的。
环状结构的网络拓扑，与手拉手结构相同，分别连接储能设备、电动汽车充换电站、分布式电源、直流负载、交流负载，低压直流配电网是根据实际需求和情况均匀分布的，不仅与交流配电系统一样，按照“闭环设计，开环运行”的原则，该直流环状结构的设计与运行也可以“闭环运行”。每根电缆都装设的双端断路器，以免电缆发生故障时可以及时切断故障部分，不影响就近母线的正常供电。当环线中任何一点出现故障，保护配置快速动作，将故障位置定位、隔离之后，其余部分仍可像两端供电型的配电网一样工作，完全不用切断负荷。请参考图4。
在负荷条件确定的情况下，可以确定各种结构的网络拓扑，通过电网设备以辐射状网络拓扑为例可以依次包括：交流变压器、交流电缆、断路器、换流站、直流电缆、DC/AC换流器、直流变压器、DC/DC直流斩波器，DC/AC换流器和DC/DC直流斩波器分别与交流负载、直流负载、储能设备、电动汽车充换电站相连接。
S120、利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
其中，在各网络拓扑的电网设备确定的情况下，可以计算各直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标。
这里的计费标准数据信息中记录了电网设备计费费用及经济性分析指标的计算规则。根据这些计费标准数据信息，计算经济性分析指标的值。
举例说明计费标准数据信息可以包括：
1)设备成本
换流站：1000元/kW；
电缆：中压交流负载供电的交直流线路，三相交流电缆的估价约为330元/m、±7.5kV双极直流电缆的估价则约为150元/m。对于向中压直流负载供电的交直流线路，三相交流电缆的估价约为400元/m、±7.5kV双极直流电缆的估价则约为220元/m。对于向低压侧负载供电的交直流线路，三相交流电缆的估价约为200元/m、±7.5kV双极直流电缆的估价则约为100元/m。现统一设三相交流电缆价格为300元/m，±7.5kV双极直流电缆为200元/m。
断路器：假设±7.5kV直流断路器的价格大致为45万元/台。而交流断路器的市场价格约为2万元/台。
直流变压器：当变压器额定容量为1MW时，直流变压器约为50万元/台，交流变压器市场价约为15万元/台。
DC/DC换流器的单价为2k/台，熔断器为0.045万元/个。
2)设备运维成本
按照设备投资成本现值的2％计算。
3)设备残值费用
按照设备投资的1％计算。
4)网络损耗成本
线路所供应的负荷消耗的有功功率为设为2.8MW，辐射状、手拉手、环状功率因素分别设为0.9、0.95、0.97，计算全年电能损耗时最大负荷利用小时数τmax分别为3300、3000、2700小时。
5)停电损失费用
因负荷一定，假设停电损失率Riea为6.1元/kWh。
6)设备的使用寿命n均为20年，贴现率i为10％,一般电价为0.6元/kWh。
由于随着经济技术的发展，计费标准数据信息中记录的电网设备的价值数值会发生变化，且计算规则可能更加精确，因此为了保证经济性分析指标计算的准确性，可以对计费标准数据信息进行更新；优选的，定期对所述计费标准数据信息进行修改。
其中，这里经济性分析指标的计算方法可以是建立经济性指标的目标函数，将上述计费标准数据信息作为各个目标函数的计算参数和规则，可以计算得到各个经济性分析指标；这里为了要对各个经济性分析指标进行比较分析，因此，可以将这些经济性分析指标转换为等度量的值，例如现在价值法、等年值法、固定折年率法等可选的，利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标，包括：
建立经济性分析指标的等年值目标函数；
将计费标准数据信息作为所述等年值目标函数的计算参数，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
其中，所述经济性分析指标包括设备成本指标，设备运维成本指标，设备残值费用指标，网络耗损成本指标，用户停电损失费用指标中至少一种。
其中，建立经济性分析指标的等年值目标函数，各经济性分析指标的等年值目标函数可以为：
设备成本指标为其中，Ceq为设备投资费用等年值，Ci为设备投资费用现值，n为使用寿命，i为贴现率。这里的设备成本指标计算函数可以适用于任何电网设备，且以各电网设备的整体为计算单位，方便的计算出电网设备的每年的设备成本。
其中，Ci还包括换流站和电缆(交流电缆和直流电缆成本)，其中换流站容量与电网电压等级相关，直流电缆选择双极性。
设备运维成本指标为COM＝∑Cm×Nm，其中，Cm为设备每次维修成本，Nm为设备每年维修的次数，一般通过大量的数据统计分析获得。
设备残值费用指标为其中，Cre为设备残值的等年值，Cr为设备残值的现值。
网络耗损成本指标具体以线路损耗为主为Csl＝∑ΔWz×Cep，其中，Csl为网络耗损成本指标，ΔWz为线路全年电能损耗，并根据公式ΔWz＝τmax×ΔPmax得到，τmax为最大负荷损耗时间，ΔPmax为最大负荷时的功率损耗，Cep为电价。
用户停电损失费用指标为CF＝∑Riea×ENS，其中，CF为用户停电损失费用指标，单位为元/kWh，Riea为停电损失评价率，ENS为系统缺供电指标即系统电量不足期望值(kWh)该值是指一年内的系统缺供电指标即系统电量不足期望值(kWh)。其中，可选的，ENS的获取方法包括：
根据直流配电网系统可靠性指标，通过解析法得到系统缺供电指标ENS；其中，ENS＝∑LKULP,K，其中，LK为系统内负荷点k的平均负荷。
S130、将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
其中，这里的比较分析过程与用户选取的经济性分析指标的选取有关，例如上述5中经济性分析指标的重要性都不相同，因此，用户可以给他们赋予不同的权重，在进行相加比较等。可选的，将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑，包括：
将各所述直流配电网结构的网络拓扑的各个经济性分析指标的数值按照预定整合规则进行整合，得到指标总值；
比较各所述直流配电网结构的网络拓扑的指标总值，确定最低的指标总值对应的直流配电网结构的网络拓扑作为经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
其中，预定整合规则可以是根据各个经济性分析指标的具体含义对该经济性分析指标的数值进行相加或者对该经济性分析指标的数值进行相减；例如设备成本指标，设备运维成本指标，网络耗损成本指标，用户停电损失费用指标是相加的，设备残值费用指标是相减的。
下面通过对具体直流配电网进行计算，说明上述过程：
通过解析法求出辐射状、手拉手、环状网络拓扑的ENS分别为：351.0464、120.6784、72.8857。再根据上述列举的具体的计费标准数据信息及等年值目标函数，通过经济性分析方法，结合求得的可靠性指标，得到三种拓扑的五个不同的指标，并将相应的指标化为等年值(各经济指标的单位为：万元)。如表一所示：
表一为三种拓扑的五个不同的指标值
由上表可知：直流配电网辐射状、手拉手、环状拓扑结构网络投资等年值分别为307.87万元、336.33万元和567.88万元，分别约占电网总成本值的26.20％、32.95％和46.20％，运行费和可靠性依次递增，也就是说，当运行费、可靠性变高时，投资费的比重将变高，所以，设备成本费用在决策方案选择方法时起到一定的作用。
在线路拓扑与负载容量相同的情况下，以线路损耗为主的网损大小主要与网络的功率因素和全年电能损耗时最大负荷利用小时相关。由上表可知，虽然手拉手拓扑网络设备成本高于辐射状，但因网损低于辐射状拓扑网络，总成低于辐射状结构。且三种网络拓扑电网成本中网损比例最大，因此，网损也是直流配电网建设运行决策的重要因素。
环状拓扑网络因为应用换流站和断路器设备数量相对较多，造价颇高，虽其网损和用户停电损失较辐射状和手拉手少，但是总成本还是要高出很多。但随着未来电力电子技术的发展以及电力电子器件价格的下降，环状网络仍存在较大的降价空间，用户停电损失所占比例也会增大，所以网络的可靠性对电网的经济性产生的影响也将增大。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的直流配电网经济性分析方法，考虑了多个网络拓扑结构、不同的电压等级(主要是中低压配电网)和一定负荷，通过求解多个经济性目标函数，得到柔性直流配电网可靠经济性最优的网络拓扑，为柔性直流配电网规划和运行决策提供一定的参考。按照该方法述针对辐射状、手拉手、环状三种不同的网络拓扑，分析其设备成本、运行维修、残值、损耗、用户停电损失五个指标，并进行比较。本发明也可以用于交、直流配电网之间经济性的比较，通过分析比较过程，得到各网络的经济性分析结果，为直流配网的规划和运行提供决策参考。
下面对本发明实施例提供的直流配电网经济性分析系统进行介绍，下文描述的直流配电网经济性分析系统与上文描述的直流配电网经济性分析方法可相互对应参照。
请参考图5，图5为本发明实施例所提供的直流配电网经济性分析系统的结构框图，该系统可以包括：
网络拓扑模块100，用于确定直流配电网的负荷条件；根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑；
经济性分析指标计算模块200，用于利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
网络拓扑选取模块300，用于将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
可选的，所述网络拓扑模块100包括：
负荷确定单元，用于确定直流配电网中各种类负荷的数量及各负荷对应的负荷值；其中，所述负荷包括储能设备，电动车辆充换电站，分布式电源，直流负载，交流负载。
网络拓扑单元，用于根据所述负荷条件，确定中低压直流配电网辐射状结构的网络拓扑，中低压直流配电网手拉手结构的网络拓扑，中低压直流配电网环状结构的网络拓扑。
可选的，经济性分析指标计算模块200包括：
函数建立单元，用于建立经济性分析指标的等年值目标函数；
经济性分析指标计算单元，用于将计费标准数据信息作为所述等年值目标函数的计算参数，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；其中，所述经济性分析指标包括设备成本指标，设备运维成本指标，设备残值费用指标，网络耗损成本指标，用户停电损失费用指标中至少一种。
可选的，网络耗损成本指标的等年值目标函数为Csl＝∑ΔWz×Cep；
其中，Csl为网络耗损成本指标，ΔWz为线路全年电能损耗，并根据公式ΔWz＝τmax×ΔPmax得到，τmax为最大负荷损耗时间，ΔPmax为最大负荷时的功率损耗，Cep为电价。
可选的，用户停电损失费用指标的等年值目标函数为CF＝∑Riea×ENS；
其中，CF为用户停电损失费用指标，Riea为停电损失评价率，ENS为系统缺供电指标。
可选的，网络拓扑选取模块300包括：
计算单元，用于将各所述直流配电网结构的网络拓扑的各个经济性分析指标的数值按照预定整合规则进行整合，得到指标总值；
比较单元，用于比较各所述直流配电网结构的网络拓扑的指标总值，确定最低的指标总值对应的直流配电网结构的网络拓扑作为经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
基于上述任意技术方案，该系统还包括：
修改模块，用于定期对所述计费标准数据信息进行修改。
该系统可以广泛用于不同的电压等级的配电网，电压等级和各设备成本尤其是换流站和电缆有很大的关系，选择的电压等级不同，结果会有很大的区别，直流配电网是一个庞大且复杂的系统，在分析过程中，其中很多因素存在不确定性，例如设备寿命、贴现率等，这里只是做了估算，为直流配电网的决策提供一个大方向的参考，进一步的分析应作对敏感性因素等进行具体情况具体分析。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的直流配电网经济性分析方法及系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种直流配电网经济性分析方法，其特征在于，包括：
确定直流配电网的负荷条件；
根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑；
利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
2.如权利要求1所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，确定直流配电网的负荷条件，包括：
确定直流配电网中各种类负荷的数量及各负荷对应的负荷值；其中，所述负荷包括储能设备，电动车辆充换电站，分布式电源，直流负载，交流负载。
3.如权利要求2所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑，包括：
根据所述负荷条件，确定中低压直流配电网辐射状结构的网络拓扑，中低压直流配电网手拉手结构的网络拓扑，中低压直流配电网环状结构的网络拓扑。
4.如权利要求3所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标，包括：
建立经济性分析指标的等年值目标函数；
将计费标准数据信息作为所述等年值目标函数的计算参数，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
其中，所述经济性分析指标包括设备成本指标，设备运维成本指标，设备残值费用指标，网络耗损成本指标，用户停电损失费用指标中至少一种。
5.如权利要求4所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，网络耗损成本指标的等年值目标函数为Csl＝∑ΔWz×Cep；
其中，Csl为网络耗损成本指标，ΔWz为线路全年电能损耗，并根据公式ΔWz＝τmax×ΔPmax得到，τmax为最大负荷损耗时间，ΔPmax为最大负荷时的功率损耗，Cep为电价。
6.如权利要求4所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，用户停电损失费用指标的等年值目标函数为CF＝∑Riea×ENS；
其中，CF为用户停电损失费用指标，Riea为停电损失评价率，ENS为系统缺供电指标。
7.如权利要求6所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，所述ENS的获取方法包括：
根据直流配电网系统可靠性指标，通过解析法得到系统缺供电指标ENS。
8.如权利要求4所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑，包括：
将各所述直流配电网结构的网络拓扑的各个经济性分析指标的数值按照预定整合规则进行整合，得到指标总值；
比较各所述直流配电网结构的网络拓扑的指标总值，确定最低的指标总值对应的直流配电网结构的网络拓扑作为经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
9.如权利要求1-8任一项所述的直流配电网经济性分析方法，其特征在于，还包括：
定期对所述计费标准数据信息进行修改。
10.一种直流配电网经济性分析系统，其特征在于，包括：
网络拓扑模块，用于确定直流配电网的负荷条件；根据所述负荷条件，确定各直流配电网结构的网络拓扑；
经济性分析指标计算模块，用于利用计费标准数据信息，计算各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标；
网络拓扑选取模块，用于将各所述直流配电网结构的网络拓扑的经济性分析指标进行比较分析，确定经济性最高的直流配电网结构的网络拓扑。
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