CN109670720A - 一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，步骤包括：S1：设定三级主动配电网评价指标体系；S2：确定各级评价指标中对应包含的分指标项；S3：采用百分制模糊隶属度评估函数计算第三级基础指标项的得分；S4：采用德尔菲法确定各级指标项对应上级指标的权重；S5：加权计分逐级计算各级指标分值，最终得到区域综合评价分值；S6：重复以上步骤，得到分析区域在分布式能源不同接入方案下的综合评价分值，比较优选确定最佳接入方案。本发明综合考虑分布式能源接入对主动配电网造成的影响，计及时空差异性建立多目标多层级的综合评价体系，优选分布式能源接入方案，有利于改善配电网运行情况，提升新能源消纳水平。

Description

一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法

技术领域

本发明涉及主动配电网的多源接入评价领域，尤其是涉及一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法。

背景技术

大力发展新能源是实现能源供应多元化、践行能源革命、保障能源安全、应对气候变化的重要举措。伴随间歇性新能源以分布式电源形式规模化接入，配电网将面临运行稳定性降低、电能质量下降、用户接入风险增加等诸多问题。为适应新能源并网由“被动适应”到“主动控制”的转变，满足配电网规划建设的前瞻性和科学性，迫切需要建立基于“主动”概念下的含分布式新能源的配电网评价方法。

主动配电网通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，实现对局部分布式能源的主动控制和主动管理。区别于传统被动配电网，主动配电网具备下列特征：首先要具备一定比例的分布式可控资源；其次网络拓扑要灵活、可调、坚强；再次要具备完善的调节、控制手段；最后要具备一个可实现协调优化管理的控制中心。

当前，主动配电网领域的相关研究正在积极开展，一系列示范工程和实验系统也在进行中。对于主动配电网建设这一复杂艰巨的系统工程，必须要有与时俱进的标准尺度来指明配电网发展进程中的不足与目标，亟需一套科学、合理、全面的主动配电网综合评价指标体系和方法。既要考虑分布式电源、交互型负荷等主动配电网中的新元素，也必须为可持续发展等新要求做出评估，要立足实际，满足不同发展阶段、地域的差异化需求，为主动配电网规划、设计等业务提供技术支撑，实现分布式能源的友好接入。

因此，需要提出一种新的配电网评价方法。

申请公布号为CN107832929A的发明申请公开了一种基于效用函数的主动配电网运行态势评价方法，建立主动配电系统运行态势评价指标体系，计算主动配电系统态势感知各项评价指标，利用层次分析法确定各项具体指标的权重，根据效用函数计算各项评价指标对应的效用值，进而计算主动配电系统运行态势总评价值。该发明采用组合赋权法确定各项运行态势评价指标的权重，提高了确定权重的合理性；采用改进传统雷达图法的特征量计算方法，对各类指标的评价结果进行综合评估，使得主动配电系统运行态势评估结果简明、清晰、直观。然而，该发明申请不能够解决传统的配电网评价体系不能匹配未来主动配电网发展模式的问题。

申请公布号为CN107316125A的发明申请公开了一种基于经济运行域的主动配电网经济运行评价方法，其内容包括：在面向能源互联网的主动配电网的背景下定义14个二级评价指标，并与已有指标相结合，依据新的二级指标的特性分类处理确立4个新的一级指标，构建面向能源互联网的主动配电网经济运行评价指标体系，并对部分已有指标进行改进；利用熵权法修正，运用主客观赋权法相结合的方法改进区间层次分析法，并作为该发明的权重计算方法，利用配电网安全分析中“域”的方法论定义经济运行函数和经济运行域；基于经济运行域建立主动配电网各经济运行等级模型；根据经济运行函数是否越限判断待评样本是否属于对应等级。然而，该发明申请同样不能够解决传统的配电网评价体系不能匹配未来主动配电网发展模式的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，解决传统的配电网评价体系不能匹配未来主动配电网发展模式的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，包括以下步骤：

S1.设定三级主动配电网评价指标体系，包括一级综合评价指标、二级核心影响指标和三级基础指标项；

S2.依据分布式电源接入对主动配电网的影响，确定各级评价指标中对应的下一级指标项；

S3.建立第三级基础指标项的评估标度，将定性指标定量化、量化数据标准化；采用百分制模糊隶属度评估函数将基础指标项分为成本型指标、效益型指标和区间型指标三类，建立一个从指标实际数值到[0,100]上的映射，计算各指标项的得分；

S4.采用计及时空差异性的德尔菲法(Delphi)确定各级指标项对应上级指标的权重；

S5.依据第三级基础指标的隶属度得分和权重，加权积分依次得到第二级核心影响指标和第一级综合评价指标的得分，最终根据一级指标权重得到相应分析区域主动配电网的综合评价分值；

S6.改变分布式能源接入配电网中的位置和容量，重复步骤3)到步骤5)，得到该区域在分布式能源不同接入方案下的综合评价分值，依据分析区域电网规划方案进行优选，综合评价值高的说明对应分布式能源接入方案更加合理，有利于改善主动配电网络的运行情况，提升新能源消纳水平。

进一步地，在步骤S2中，一级综合评价指标包括分布式电源容纳能力评价指标、电压稳定性评价指标、供电安全评价指标和供电质量评价指标；

分布式电源容纳能力评价指标对应的二级核心影响指标包括分布式电源并网规模和分布式电源并网品质，分布式电源并网规模对应的三级基础指标项包括分布式电源渗透率、分布式电源分布率和分布式电源分散度，分布式电源并网品质对应的三级基础指标项包括分布式电源出力差异性、分布式电源出力波动性和储能容量比例；

电压稳定性评价指标对应的二级核心影响指标包括整体稳定性和局部稳定性，整体稳定性对应的三级基础指标项包括基于一般潮流解的电压稳定性和基于潮流解对的电压稳定性，局部稳定性对应的三级基础指标项包括基于负荷裕度的电压稳定性和基于节点电压比的电压稳定性；

供电安全评价指标对应的二级核心影响指标包括故障电流、N-1通过率和设备利用率，故障电流对应的三级基础指标项包括线路故障电流合格率和线路故障保护动作合格率，N-1通过率对应的三级基础指标项包括主变N-1通过率、高压线路N-1通过率和中压线路N-1通过率，设备利用率对应的三级基础指标项包括容载比、主变利用率、配变利用率、高压线路利用率和中压线路利用率；

供电质量评价指标对应的二级核心影响指标包括供电可靠性、电能质量和供电损耗，供电可靠性对应的三级基础指标项包括用户平均停电时间、用户平均停电次数、供电可靠率和用户故障停电平均持续时间，电能质量对应的三级基础指标项包括电压平均偏差、电压最大偏差、节点电压合格率、电压总谐波畸变率、电压波动率和电压不平衡度，供电损耗对应的三级基础指标项包括系统损耗改善指标和网损分配率。

进一步地，在步骤S3中，成本型指标的隶属函数及无量纲化处理策略为：

式中，S_C(x_ij)表示分析样本i在成本型指标j下经无量纲化处理后的分值，x_ij表示样本i在指标j下的原始数值；m_j＝min{x_ij}；M_j＝max{x_ij}。

进一步地，在步骤S3中，效益型指标的隶属函数及无量纲化处理策略为：

式中，S_X(x_ik)表示分析样本i在效益型指标k下经无量纲化处理后的分值，x_ik表示样本i在指标k下的原始数值；；m_k＝min{x_ik}；M_k＝max{x_ik}。

进一步地，在步骤S3中，区间型指标的隶属函数及无量纲化处理策略为：

式中，S_Q(x_iq)表示分析样本i在效益型指标q下经无量纲化处理后的分值，x_iq表示样本i在指标q下的原始数值；m_q＝min{x_iq}；M_q＝max{x_iq}。

进一步地，在步骤S4中，采用计及时空差异性的德尔菲法(Delphi)确定各级指标项对应上级指标的权重的步骤如下：

1)根据评价目标及评价对象的特征，列出一系列主动配电网关联评价指标项，向专家发函咨询；

2)征询专家应根据主动配电网体现的时空差异性给对应指标项权重进行赋值，时间上应兼顾配电网的历史态、现状态和规划态三种形态，空间上应考虑各评价地区的经济状况、电网发展水平和未来政府整体规划目标等；

3)计算指标x专家意见集中度E_x和专家意见离散度δ_x；

4)根据具体问题特征，设定专家意见集中度阈值E₀和专家意见离散度阈值δ₀；

5)当指标x的权重赋值E_x和δ_x分别满足E_x>E₀和δ_x<δ₀时，保留此权重赋值、否则剔除；

6)重复步骤3)至步骤5)，确定所有评价指标的权重值；

7)向征询专家反馈咨询结果；

8)经多轮征询，如果专家意见趋于集中，则由最后一次咨询结果确定出最终的评估指标权重。

进一步地，指标x的专家意见集中度为：

式中，a_i为各征询专家给出的评分，m为参与专家人数，E_x反映了专家对指标x的认可程度。

进一步地，指标x的专家意见离散度为：

式中，a_i为各征询专家给出的评分，m为参与专家人数，E_x为指标x的专家意见集中度，δ_x体现专家对指标x权重赋值的意见分歧程度。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1)本发明针对未来存在高渗透分布式电源的主动配电网，提出一种兼顾“源-网-荷”三元结构平衡的综合评价方法，通过计及评估对象的时空差异性来体现电源、网架和用户的变化特性，具有一定的可行性和有效性。

2)本发明运用层次分析法的思想，立足分布式电源容纳能力评价、电压稳定性评价、供电安全评价和供电质量评价4个一级综合评价指标，建立了涵盖10个二级核心影响指标和32个三级基础指标项的完整有层次的主动配电网综合评价体系，该体系满足“多目标、多层次、多属性”的要求，突出了主动配电网的特点，反映了主动配电网的系统性，具有良好的可扩展性和可操作性，为提升主动配电网评估工作便准化，规划建设经济、高效、安全提供支撑。

3)本发明提出的评价体系充分考虑了分布式电源的并网特性，针对分布式电源的间歇性、波动性对配电网造成的影响进行合理分析与评价，从规划层面指导分布式电源的选址和定容，有利于清洁新能源的消纳利用，提高供电可靠性和电能质量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的整体流程示意图；

图2为本发明的计及时空差异性的德尔菲法计算流程图；

图3为本发明的成本型指标的隶属函数曲线示意图；

图4为本发明的效益型指标的隶属函数曲线示意图；

图5为本发明的区间型指标的隶属函数曲线示意图。

具体实施方式

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。应该理解，为了使得技术方案更加明确，这里使用的“前、后、左、右、上、下”等表示方位的用语均为相对于图1的方位名词，不因视图的转换变换方位表述方式。

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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，该方法结合分布式电源接入对配电网所造成的影响，建立面向主动配电网的多目标分级评价指标体系，其包括以下步骤：

S1：以主动配电网的关键特征与核心价值为导向，从宏观角度设定三级主动配电网评价指标体系，包括一级综合评价指标、二级核心影响指标和三级基础指标项。

S2：充分考虑分布式电源接入对主动配电网的影响，将指标按层次分级，确定各级评价指标中所包含的具体指标项。

第一级综合评价指标具体设置包括分布式电源容纳能力评价指标、电压稳定性评价指标、供电安全评价指标和供电质量评价指标。

1)分布式电源容纳能力评价指标用于评估配电网对分布式电源的接纳能力和分布式电源的影响程度，其中包括分布式电源并网规模、分布式电源并网品质2个二级指标。

分布式电源并网规模指标中包括分布式电源渗透率、分布式电源分布率和分布式电源分散度3个三级指标；分布式电源并网品质指标中包括分布式电源出力差异性、分布式电源出力波动性和储能容量比例3个三级指标。具体三级主动配电网评价指标体系如下表所示：

各基础指标项计算公式如下：

①分布式电源渗透率指标λ_jt、λ_yx

分布式电源渗透率指标包含2种类型：分布式电源静态渗透率指标λ_jt和分布式电源有效渗透率指标λ_yx，具体计算公式为：

式中，表示并网的分布式电源额定功率；表示配电网最大负荷功率；P_res(t)表示并网的分布式电源的实际出力；P_L(t)表示配电网网实际负荷值。

分布式电源静态渗透率指标λ_jt越高表明接入配电网的分布式电源装机容量越大；分布式电源的有效渗透率指标λ_yx越高表明分布式电源的实际出力比重越大，当λ_yx>1说明分布式电源出力已经不能被当地配电网的负荷所消纳。

②分布式电源分布率指标

式中，N_res表示配网中接入分布式电源的节点数；N_load表示配网中的负荷节点数，越大表示分布式电源在配电网的接入点数越多，分布越广泛。

③分布式电源分散度指标

式中，表示接入配网的所有分布式电源的平均额定功率，用以表明分布式电源装机容量的分布情况及其相对重要程度。

④分布式电源出力差异性指标f_div

式中，P_resmax表示分布式电源并网的最大输出功率；C_total表示分布式电源的总装机容量，f_div反映了分布式电源输出功率与装机总容量之间的比例关系。

⑤分布式电源出力波动性指标R_Fres

式中，△T是基准时间间隔；i是该时刻对应的基准时间间隔数；n是全天总间隔数；P_res(i×△T)是分布式电源前一时刻的实际出力；P_res[(i+1)×△T]是分布式电源后一时刻的实际出力，R_Fres反映了分布式电源输出功率的波动程度。

⑥

储能容量比例反映了该地区配电网中蓄电池容量在整个系统中所占比例情况。

2)分布式电源接入配电网将会使沿馈线各负荷节点处得电压被抬高，可能导致部分节点的电压偏移超标，电压稳定性评价指标分别从配电网整体和局部两个维度着手，运用潮流计算、负荷裕度、节点电压比值等方法和指标来电量评估主动配电网的电压稳定性。

整体指标中包括基于一般潮流解的电压稳定性、基于潮流解对的电压稳定性2个三级指标；局部指标中具体设置基于负荷裕度的电压稳定性、基于节点电压比的电压稳定性2个三级指标。各基础指标项计算公式如下：

①基于一般潮流解的电压稳定性整体指标L

根据2节点系统推导结果：

式中，V₁和V₂是等效线路两端的节点电压；Y_L是线路串联导纳；Y_Q是线路并联导纳；L取值范围是[0,1]，在临界点L取1。

根据多节点系统推到结果：

式中，F_ji是负荷参与因子。L是表征实际状态和稳定极限之间距离的量化指标，以L_j中最大值对1的接近程度表示潮流的发散程度。

②基于潮流解对的电压稳定性整体指标VIPI

式中，y_s是节点注入矢量；y(a)是节点注入空间上的奇异矢量。此公式的数学解释是通过将电压空间映射到节点矢量空间，VIPI指标就是y_s和y(a)之间的夹角θ。θ值表示y_s如何接近y(a)，在崩溃点处θ＝0。

③基于负荷裕度的电压稳定性局部指标P_Lmgi

维持其它节点负荷不变，当节点i功率因数不变，负荷不断增加时，从起始负荷到PV曲线末端的距离即负荷裕度指标P_Lmgi，值在1和0(崩溃点)之间：

式中，P_maxi为节点i最大功率，P_oi为节点i额定功率。

④基于节点电压比值的电压稳定性局部指标V/V₀

节点电压比值指标V/V₀，其中V是由潮流或状态估计研究得到的节点电压值，V₀指的是对同一系统状态但所有负荷设为零时解潮流获得的节点电压。

3)供电安全指标中包含故障电流、N-1通过率、设备利用率3个二级；在故障电流指标中设置线路故障电流合格率、线路故障保护动作合格率2个三级指标；N-1通过率指标中设置主变N-1通过率、高压线路N-1通过率、中压线路N-1通过率3个三级指标；在设备利用率指标中设置容载比、主变利用率、配变利用率、高压线路利用率和中压线路利用率5个三级指标。

各基础指标项计算公式如下：

①线路故障电流合格率

表征系统发生故障时，线路故障电流是否超出允许范围内的指标，值越大越好，计算公式如下：

②线路故障保护动作合格率

表征系统发生故障时，不会因为分布式电源的接入而导致保护拒动或者误动的指标，值越大越好，计算公式如下：

③主变N-1通过率

表征主变在故障发生时的负荷转供能力，是体现主动配电网供电安全能力的基础性指标，计算公式如下：

④高压线路N-1通过率

表征高压线路在故障发生时的负荷转供能力，是体现主动配电网供电安全能力的基础性指标，计算公式如下：

⑤中压线路N-1通过率

表征中压线路在故障发生时的负荷转供能力，是体现主动配电网供电安全能力的基础性指标，计算公式如下：

⑥容载比

表征某区域配电网在特定电压等级下变电容量对于负荷的供电能力，计算公式如下：

⑦主变利用率

主变利用率包括主变重载比例、主变轻载比例和主变平均负载率3个指标。

主变重载比例用以表征主变重载情况的严重程度，计算公式如下：

主变轻载比例用以表征主变轻载情况的严重程度，计算公式如下：

主变平均负载率是指主变负载率的平均值，是反映主变运行效率和平均利用水平的指标，计算公式如下：

⑧配变利用率

配变利用率包括10kV配变重载比例和10kV配变轻载比例2个指标。

10kV配变重载比例是指重载配变所占的比例，重载配变是指最大负荷日最大负荷时刻负载率超过80％的配变，计算公式如下：

10kV配变轻载比例是指轻载配变所占的比例，轻载配变是指最大负荷日最大负荷时刻负载率低于20％的配变，计算公式如下：

⑨高压线路利用率

高压线路利用率包括高压线路重载比例和高压线路轻载比例2个指标。

高压线路重载比例是指重载线路所占的比例，重载线路是指最大负荷日最大负荷时刻负载率超过70％的线路，计算公式如下：

高压线路轻载比例是指轻载线路所占的比例，轻载线路是指最大负荷日最大负荷时刻负载率低于20％的线路，计算公式如下：

⑩中压线路利用率

中压线路利用率包括10kV线路重载比例和10kV线路轻载比例2个指标。

10kV线路重载比例是指重载线路所占的比例，重载线路指最大负荷日最大负荷时刻负载率超过70％的线路，计算公式如下：

10kV线路轻载比例是指轻载线路所占的比例，轻载线路指最大负荷日最大负荷时刻负载率低于20％的线路，计算公式如下：

4)分布式能源输出的电能具有间歇性，会引起电压波动，通过逆变器并网的分布式发电设备不可避免会向电网注入谐波电流，导致电压波形畸变，降低供电可靠性。因此，对含分布式能源的主动配电网进行供电质量评估很关键，集具体设置了供电可靠性、电能质量、供电损耗3个二级指标。

在供电可靠性指标中设置用户平均停电时间、用户平均停电次数、供电可靠率、用户故障停电平均持续时间4个三级指标；在电能质量指标中设置电压平均偏差、电压最大偏差、节点电压合格率、电压总谐波畸变率、电压波动率、电压不平衡度6个三级指标；在供电损耗指标中具体设置系统损耗改善指标、网损分配率2个三级指标。

各基础指标项计算公式如下：

①用户平均停电时间

用户平均停电时间是指用户在统计期间内的平均停电小时数，反映配电网中由于故障或检修导致的停电时间，计算公式如下：

②用户平均停电次数

用户平均停电次数是指用户在统计期间内的平均停电次数，反映配电网中由于故障或检修导致的停电频率，计算公式如下：

③供电可靠率

供电可靠率为用户平均停电时间的反向指标，以达到几个“9”直观体现配电网的供电可靠性，计算公式如下：

④用户故障停电平均持续时间

用户故障停电平均持续时间是指在统计期间内，用户故障停电的每次平均停电小时数，反映配电网中由于故障或检修导致的停电时间，计算公式如下：

⑤电压平均偏差

电压平均偏差定义为额定电压与实际电压的差值和实际电压值之比，用以反映分布式电源接入后对配电网电能质量的影响，计算公式如下：

⑥电压最大偏差

电压最大偏差用以反应节点电压偏离额定电压的最大程度，计算公式如下：

⑦节点电压合格率

节点电压合格率用以反应节点电压是否超出允许范围，计算公式如下：

⑧电压总谐波畸变率

电压总谐波畸变率定义为各次谐波的均方值的平方和的均方值与基波均方值之比，计算公式如下：

式中，U_h是h次谐波的均方值，U₁是基波均方值，M是考虑到的最大谐波次数，一般取50。

⑨电压波动率

电压波动率定义为变化的电压均方值中的最大值与最小值的差值与额定电压之比，计算公式如下：

式中，U_max是波动电压均方值的最大值；U_min表示波动电压均方值的最小值；U_N表示额定电压值。

⑩电压不平衡度

电压不平衡度定义为三相电压的最大偏差值与三相电压的平均值的比值，计算公式如下：

系统损耗改善指标

该指标为安装分布式电源前后电网损耗的比值，数值越大表明分布式电源对系统损耗的改善情况越佳，计算公式如下：

网损分配率

网损分配率用以反应分布式电源并网后引起的网损增/减量占其发电有功功率的比重，计算公式如下：

式中，L_i是第i个分布式电源并网对配电线路的网损贡献度(％)；△P_i+是第i个分布式电源并网时全网的有功损耗；△P_i-是第i个分布式电源停运时全网的有功损耗；G_i是第i个分布式电源的有功出力。

S3：分别计算第三级基础指标项的评估标度：采用百分制模糊隶属度评估函数将基础指标项分为成本型、效益型和区间型指标三类，建立一个从指标实际数值到[0,100]上的映射，计算各指标项的得分：

1)成本型基础指标项包括：分布式电源出力差异性、分布式电源分散度、分布式电源出力波动性、基于一般潮流解的电压稳定性、用户平均停电时间、用户平均停电次数、用户故障停电平均持续时间、电压平均偏差、电压最大偏差、电压总谐波畸变率、电压波动率、电压不平衡度、主变重载比例、主变轻载比例、10kV配变重载比例、10kV配变轻载比例、高压线路重载比例、高压线路轻载比例、10kV线路重载比例、10kV线路轻载比例。将以上指标的实际采样数值通过成本型隶属函数映射到[0,100]上，获得对应的评估得分，其策略为：

式中，S_C(x_ij)表示分析样本i在成本型指标j下经无量纲化处理后的分值，x_ij表示样本i在指标j下的原始数值；m_j＝min{x_ij}；M_j＝max{x_ij}。

成本型指标的隶属函数曲线如图3所示。

2)效益型基础指标项包括：分布式电源渗透率、分布式电源分布率、基于潮流解对的电压稳定性指标、基于负荷裕度的电压稳定性指标、基于节点电压比的电压稳定性指标、线路故障电流合格率、线路故障保护动作合格率、主变N-1通过率、高压线路N-1通过率、中压线路N-1通过率、供电可靠率、系统损耗改善指标。将以上指标的实际采样数值通过效益型隶属函数映射到[0,100]上，获得对应的评估得分，其策略为：

式中，S_X(x_ik)表示分析样本i在效益型指标k下经无量纲化处理后的分值，x_ik表示样本i在指标k下的原始数值；；m_k＝min{x_ik}；M_k＝max{x_ik}。

效益型指标的隶属函数曲线如图4所示。

3)区间型基础指标项包括：容载比、主变平均负载率、高压线路平均负载率、储能容量比例、网损分配率。将以上指标的实际采样数值通过区间型隶属函数映射到[0,100]上，获得对应的评估得分，其策略为：

式中，S_Q(x_iq)表示分析样本i在效益型指标q下经无量纲化处理后的分值，x_iq表示样本i在指标q下的原始数值；；m_q＝min{x_iq}；M_q＝max{x_iq}。

区间型指标的隶属函数曲线如图4所示。

S4:采用计及时空差异性的德尔菲法确定各级指标项对应上级指标的权重，相关流程如图2所示，其步骤如下：

1)根据评价目标及评价对象的特征，列出一系列主动配电网关联评价指标项，向专家发函咨询。

2)征询专家应根据主动配电网体现的时空差异性给对应指标项权重进行赋值，时间上应兼顾配电网的历史态、现状态和规划态三种形态，空间上应考虑各评价地区的经济状况、电网发展水平和未来政府整体规划目标等。

对于发达地区，由于供电安全和供电质量已达到较高水平，未来配电网发展中应按照统一标准适当提高供电安全水平及供电质量，重点推进大规模的分布式电源并网接入，以达到资源优化配置、清洁能源大力消纳的目的；对于发展中地区，其网架结构仍有较大改善空间，供电安全水平及供电质量有待提高，未来配电网发展中应对现有网架结构进一步优化，同时兼顾资源配置，适当推进清洁能源接入配电网，保持配电网的运行稳定性；欠发达地区，由于以农牧区为主，供电人口较少，因此可以放宽对分布式电源接入的要求，当前阶段应以保证基本供电为主。

3)计算指标x专家意见集中度E_x和专家意见离散度δ_x：

指标x的专家意见集中度计算公式为：

式中，a_i为各征询专家给出的评分，m为参与专家人数，E_x反映了专家对指标x的认可程度；

指标x的意见离散度计算公式为：

式中，a_i为各征询专家给出的评分，m为参与专家人数，E_x为指标x的专家意见集中度，δ_x体现专家对指标x权重赋值的意见分歧程度；

4)根据具体问题特征，设定专家意见集中度阈值E₀和专家意见离散度阈值δ₀；

5)当指标x的权重赋值E_x和δ_x分别满足E_x>E₀和δ_x<δ₀时，保留此权重赋值、否则剔除；

6)重复步骤3)至步骤5)，确定所有评价指标的权重值；

7)向征询专家反馈咨询结果；

8)经多轮征询，如果专家意见趋于集中，则由最后一次咨询结果确定出最终的评估指标权重。

S5:依据第三级基础指标的隶属度得分和权重，第二级各核心影响指标的评估分值；依据第二级指标的得分和权重，加权积分得到第一级综合评价指标的得分，最终结合一级指标权重得到相应分析区域主动配电网的综合评价分值。所得最终结果可在此征询专家进行校核。

S6:改变分布式能源接入配电网中的位置和容量，重复步骤S3到步骤S5，得到该区域在分布式能源不同接入方案下的综合评价分值，依据分析区域电网规划方案进行优选，综合评价值高的说明对应分布式能源接入方案更加合理，有利于改善主动配电网络的运行情况，提升新能源消纳水平。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.设定三级主动配电网评价指标体系，包括一级综合评价指标、二级核心影响指标和三级基础指标项；

S2.依据分布式电源接入对主动配电网的影响，确定各级评价指标中对应的下一级指标项；

S3.建立第三级基础指标项的评估标度，将定性指标定量化、量化数据标准化；采用百分制模糊隶属度评估函数将基础指标项分为成本型指标、效益型指标和区间型指标三类，建立一个从指标实际数值到[0,100]上的映射，计算各指标项的得分；

S4.采用计及时空差异性的德尔菲法(Delphi)确定各级指标项对应上级指标的权重；

S5.依据第三级基础指标的隶属度得分和权重，加权积分依次得到第二级核心影响指标和第一级综合评价指标的得分，最终根据一级指标权重得到相应分析区域主动配电网的综合评价分值；

S6.改变分布式能源接入配电网中的位置和容量，重复步骤3)到步骤5)，得到该区域在分布式能源不同接入方案下的综合评价分值，依据分析区域电网规划方案进行优选，综合评价值高的说明对应分布式能源接入方案更加合理，有利于改善主动配电网络的运行情况，提升新能源消纳水平。

2.根据权利要求1所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：在步骤S2中，一级综合评价指标包括分布式电源容纳能力评价指标、电压稳定性评价指标、供电安全评价指标和供电质量评价指标；

分布式电源容纳能力评价指标对应的二级核心影响指标包括分布式电源并网规模和分布式电源并网品质，分布式电源并网规模对应的三级基础指标项包括分布式电源渗透率、分布式电源分布率和分布式电源分散度，分布式电源并网品质对应的三级基础指标项包括分布式电源出力差异性、分布式电源出力波动性和储能容量比例；

电压稳定性评价指标对应的二级核心影响指标包括整体稳定性和局部稳定性，整体稳定性对应的三级基础指标项包括基于一般潮流解的电压稳定性和基于潮流解对的电压稳定性，局部稳定性对应的三级基础指标项包括基于负荷裕度的电压稳定性和基于节点电压比的电压稳定性；

供电安全评价指标对应的二级核心影响指标包括故障电流、N-1通过率和设备利用率，故障电流对应的三级基础指标项包括线路故障电流合格率和线路故障保护动作合格率，N-1通过率对应的三级基础指标项包括主变N-1通过率、高压线路N-1通过率和中压线路N-1通过率，设备利用率对应的三级基础指标项包括容载比、主变利用率、配变利用率、高压线路利用率和中压线路利用率；

供电质量评价指标对应的二级核心影响指标包括供电可靠性、电能质量和供电损耗，供电可靠性对应的三级基础指标项包括用户平均停电时间、用户平均停电次数、供电可靠率和用户故障停电平均持续时间，电能质量对应的三级基础指标项包括电压平均偏差、电压最大偏差、节点电压合格率、电压总谐波畸变率、电压波动率和电压不平衡度，供电损耗对应的三级基础指标项包括系统损耗改善指标和网损分配率。

3.根据权利要求2所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：在步骤S3中，成本型指标的隶属函数及无量纲化处理策略为：

式中，S_C(x_ij)表示分析样本i在成本型指标j下经无量纲化处理后的分值，x_ij表示样本i在指标j下的原始数值；m_j＝min{x_ij}；M_j＝max{x_ij}。

4.根据权利要求3所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：在步骤S3中，效益型指标的隶属函数及无量纲化处理策略为：

式中，S_X(x_ik)表示分析样本i在效益型指标k下经无量纲化处理后的分值，x_ik表示样本i在指标k下的原始数值；；m_k＝min{x_ik}；M_k＝max{x_ik}。

5.根据权利要求4所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：在步骤S3中，区间型指标的隶属函数及无量纲化处理策略为：

式中，S_Q(x_iq)表示分析样本i在效益型指标q下经无量纲化处理后的分值，x_iq表示样本i在指标q下的原始数值；m_q＝min{x_iq}；M_q＝max{x_iq}。

6.根据权利要求5所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：在步骤S4中，采用计及时空差异性的德尔菲法(Delphi)确定各级指标项对应上级指标的权重的步骤如下：

1)根据评价目标及评价对象的特征，列出一系列主动配电网关联评价指标项，向专家发函咨询；

2)征询专家应根据主动配电网体现的时空差异性给对应指标项权重进行赋值，时间上应兼顾配电网的历史态、现状态和规划态三种形态，空间上应考虑各评价地区的经济状况、电网发展水平和未来政府整体规划目标等；

3)计算指标x专家意见集中度E_x和专家意见离散度δ_x；

4)根据具体问题特征，设定专家意见集中度阈值E₀和专家意见离散度阈值δ₀；

5)当指标x的权重赋值E_x和δ_x分别满足E_x>E₀和δ_x<δ₀时，保留此权重赋值、否则剔除；

6)重复步骤3)至步骤5)，确定所有评价指标的权重值；

7)向征询专家反馈咨询结果；

8)经多轮征询，如果专家意见趋于集中，则由最后一次咨询结果确定出最终的评估指标权重。

7.根据权利要求6所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：指标x的专家意见集中度为：

式中，a_i为各征询专家给出的评分，m为参与专家人数，E_x反映了专家对指标x的认可程度。

8.根据权利要求6所述的一种基于分级指标的含分布式能源的主动配电网评价方法，其特征在于：指标x的专家意见离散度为：

式中，a_i为各征询专家给出的评分，m为参与专家人数，E_x为指标x的专家意见集中度，δ_x体现专家对指标x权重赋值的意见分歧程度。