CN109934430A - 交直流混合配电网经济性评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交直流混合配电网经济性评估方法。该方法包括：基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估。本发明实现了对交直流混合配电网的经济性评估。

Description

交直流混合配电网经济性评估方法

技术领域

本发明涉及配电网技术领域，更具体地，涉及一种交直流混合配电网经济性评估方法。

背景技术

近年来，随着交流配电网负荷的不断增加，交流配电网中部分交流线路已经达到载流量的临界值。与此同时，化石燃料的使用因全球变暖的环境问题受到限制，继而导致依赖化石燃料为交流配电网供电的传统发电厂的发展受到制约。

为了缓解上述问题，目前，一般采取对交流配电网进行直流改造，形成交直流配电网。相比于纯交流配电网，交直流配电网利用直流分量快速可控的特点，有效地提高了交直流配电网系统的稳定性并间接增大了线路的传输容量。

在对交流配电网进行直流改造时，不同的改造方案下，需投入的资金不同、形成的交直流配电网的收益能力也不同，但投入和收益的评估对改造方案选取具有很大的指导意义，因此，急需一种交直流混合配电网经济性评估方法对交流配电网进行直流改造时的改造方案和运行收支进行评估。

发明内容

本发明提供一种交直流混合配电网经济性评估方法，以解决现有技术中，急需一种交直流混合配电网经济性评估方法对交流配电网进行直流改造时的改造方案和运行收支进行评估。

根据本发明的一个方面，提供一种交直流混合配电网经济性评估方法，该方法包括：基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估。

其中，所述基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，具体包括：将所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及所述换流器对应节点的电压值，获取所述换流器的运行有功损耗；基于所述交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功负荷值和无功负荷值、每一支路末端节点处的电压值以及各支路的电阻值，获取所述交直流混合配电网的每一支路的运行损耗，并基于每一支路的运行损耗，获取所述交直流混合配电网的线路运行损耗；根据所述换流器的运行有功损耗和所述线路运行损耗之和，得到所述总运行损耗。

其中，所述基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估之前还包括：基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述交直流混合配电网的无功负荷值，在第一预设范围内，分别优化所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值至第一目标有功功率交换值和第一目标无功功率交换值，使所述总运行损耗最小。

其中，所述方法还包括：若判断获知所述交直流混合配电网所有节点的电压值均大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，且所述交直流混合配电网所有支路始端节点处的有功功率值均小于有功功率上限，则按第一预设步长增加所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值得到新的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值；重复在新的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值下，进行所述优化和所述增加，直至所述交直流混合配电网各节点中任一节点的电压值小于第一电压阈值或大于第二电压阈值，或者，所述交直流混合配电网各支路中任一支路的有功功率值大于功率上限。

其中，所述方法还包括：将所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值减少所述第一预设步长；减小所述第一预设步长得到新的第一预设步长；若判断获知所述新的第一预设步长大于或等于步长阈值，重复在减少后的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值下，进行所述优化、所述增加和所述减小，直至所述新的第一预设步长小于所述步长阈值。

其中，所述经济性评估包括建设经济性评估和环境污染经济性评估；所述建设经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算运营年各年份的总收入和运行支出；基于改造年设备购买支出和运营年各年份的总收入、运行支出以及折现率，计算从改造年至终止运营年的净现值；基于所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零，计算折现率作为所述交直流混合配电网的内部收益率；基于所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零，计算运营年数作为所述交直流混合配电网的投资回收期；所述环境污染经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算各年份污染物的排放量；基于各年份污染物的排放量和污染物的环境价值，计算排污费。

其中，所述方法还包括：基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估。

其中，所述基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，具体包括：将所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及所述换流器对应节点的电压值，获取所述换流器的运行有功损耗；基于所述交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功负荷值和无功负荷值、每一支路末端节点处的电压值以及各支路的电阻值，获取所述交直流混合配电网的每一支路的运行损耗，并基于每一支路的运行损耗，获取所述交直流混合配电网的线路运行损耗；根据所述换流器的运行有功损耗和所述线路运行损耗之和，得到所述总运行损耗。

其中，所述基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估之前还包括：基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值以及所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值，在第二预设范围内，分别优化所述交直流混合配电网中分布式电源的无功出力值以及所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值至目标无功出力值、第二目标有功功率交换值和第二目标无功功率交换值，使所述总运行损耗最小；若判断获知所述交直流混合配电网所有节点的电压值均大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，且所述交直流混合配电网所有支路始端节点处的有功功率值均小于有功功率上限，则按第一预设步长增加所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值得到新的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值；重复在新的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值下，进行所述优化和所述增加，直至所述交直流混合配电网各节点中任一节点的电压值小于第一电压阈值或大于第二电压阈值，或者，所述交直流混合配电网各支路中任一支路的有功功率值大于功率上限；将所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值减少所述第一预设步长；减小所述第一预设步长得到新的第一预设步长；若判断获知所述新的第一预设步长大于或等于步长阈值，重复在减少后的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值下，进行所述优化、所述增加和所述减小，直至所述新的第一预设步长小于所述步长阈值。

其中，所述经济性评估包括建设经济性评估和环境污染经济性评估；所述建设经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网中各分布式电源的有功出力值、交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算运营年各年份的总收入和运行支出；基于改造年设备购买支出和运营年各年份的总收入、运行支出以及折现率，计算从改造年至终止运营年的净现值；基于从改造年至终止运营年的净现值为零，计算折现率作为所述交直流混合配电网的内部收益率；基于从改造年至终止运营年的净现值为零，计算运营年数作为所述交直流混合配电网的投资回收期；所述环境污染经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网中各分布式电源的有功出力值、交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算各年份污染物的排放量；基于各年份污染物的排放量和污染物的环境价值，计算排污费。

本发明提出的交直流混合配电网经济性评估方法，通过基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估，实现了以交直流混合配电网中有功负荷值为参考下的所述交直流混合配电网的经济性评估。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种交直流混合配电网经济性评估方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，根据本发明的一个方面，提供一种交直流混合配电网经济性评估方法，该方法包括：基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估。

在本实施例中，交直流混合配电网的有功负荷值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的有功负荷值。交直流混合配电网的无功负荷值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的无功负荷值。总运行损耗包括换流器运行有功损耗和线路有功损耗。总运行损耗值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下换流器运行有功损耗与线路有功损耗之和。基于交直流混合配电网的潮流方程获得的参数值，可计算总运行损耗。交直流混合配电网的有功负荷值表明交直流混合配电网可出售电量，总运行损耗值表明交直流混合配电网运行中消耗的电量。

本发明提出的交直流混合配电网经济性评估方法，通过基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估，实现了以交直流混合配电网中有功负荷值为参考下的所述交直流混合配电网的经济性评估。

作为一种可选实施例，所述基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，具体包括：将所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及所述换流器对应节点的电压值，获取所述换流器的运行有功损耗；基于所述交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功负荷值和无功负荷值、每一支路末端节点处的电压值以及各支路的电阻值，获取所述交直流混合配电网的每一支路的运行损耗，并基于每一支路的运行损耗，获取所述交直流混合配电网的线路运行损耗；根据所述换流器的运行有功损耗和所述线路运行损耗之和，得到所述总运行损耗。

在本实施例中，具体将交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的有功负荷值、在一天内24个小时中每小时下各节点处的无功负荷值以及在一天内24个小时中每小时下换流器的有功功率交换值和无功功率交换值带入潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值。基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值、无功功率交换值和所述换流器对应节点的电压值，可计算换流器的电流，具体公式为：其中，I_VSC为换流器的电流，P_VSC为换流器的有功功率交换值，Q_VSC为换流器的无功功率交换值，U_VSC为换流器对应节点的电压值即换流器母线电压。基于换流器的电流，利用广义换流站损耗模型，可计算换流器的运行有功损耗，具体公式为：其中，P_{vsc_loss}为换流器的运行有功损耗；A、B和C为损耗系数，S_N和分别为换流器的额定容量和直流侧额定电压；下标R和I分别指工作在整流状态和逆变状态时的换流器。

在本实施例中，计算每一末端支路的运行损耗的具体公式为：其中，deltP_i为第i条支路的运行损耗，U_i为第i条支路末端节点处的电压，R_i为第i条支路的电阻值，Pend_i、Qend_i分别为第i条支路末端节点处的有功功率和无功功率。其中，交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功功率和无功功率的计算为现有知识，不再详述。基于所述交直流混合配电网中每一支路的线路运行损耗，可计算所述交直流混合配电网的线路运行损耗，具体公式为：其中，n为所述交直流混合配电网中支路的数目。

作为一种可选实施例，所述基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估之前还包括：基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述交直流混合配电网的无功负荷值，在第一预设范围内，分别优化所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值至第一目标有功功率交换值和第一目标无功功率交换值，使所述总运行损耗最小。

在本实施例中，交直流混合配电网的有功负荷值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的有功负荷值。交直流混合配电网在一天内24个小时中每一小时下每一节点处的有功负荷值可以为有功负荷额定值与每一小时下的有功负荷波动系数之积。交直流混合配电网的无功负荷值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的无功负荷值。交直流混合配电网在一天内24个小时中每一小时下每一节点处的无功负荷值可以为无功负荷额定值与每一小时下的无功负荷波动系数之积。

在本实施例中，第一预设范围为：P_VSC ²+Q_VSC ²≤S_VSC ²。其中，P_VSC为换流器的交换有功功率值，Q_VSC为换流器的交换无功功率值，S_VSC为交换器的容量且为常数。

在本实施例中，优选地，优化采用遗传算法，也可以为现有的其他优化算法，本实施例对此不作限定。

本实施例通过对换流器的有功功率交换值和无功功率交换值的优化，使得总运行损耗最小，实现了以交直流混合配电网有功负荷值为参考下的所述交直流混合配电网的收益较大的经济性评估。

作为一种可选实施例，所述方法还包括：若判断获知所述交直流混合配电网所有节点的电压值均大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，且所述交直流混合配电网所有支路始端节点处的有功功率值均小于有功功率上限，则按第一预设步长增加所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值得到新的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值；重复在新的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值下，进行所述优化和所述增加，直至所述交直流混合配电网各节点中任一节点的电压值小于第一电压阈值或大于第二电压阈值，或者，所述交直流混合配电网各支路中任一支路的有功功率值大于功率上限。

在本实施例中，第一电压阈值为对应线路额定电压值与第一电压阈值系数之积；第二电压阈值为对应线路额定电压值与第二电压阈值系数之积。所述交直流混合配电网中每一支路始端节点处的有功功率值可基于每一支路的线路运行损耗和每一支路末端节点处的有功功率计算，具体公式为：Pstart_i＝Pend_i+deltP_i。有功功率上限与输电线路最大载流量有关，为常数。

本实施例通过优化和增加第一预设参数，使得总运行损耗最小的同时得到了以第一预设步长增加时的最大第一预设参数，实现了以第一预设参数为参考下的所述交直流混合配电网的收益更大的经济性评估。

作为一种可选实施例，所述方法还包括：将所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值减少所述第一预设步长；减小所述第一预设步长得到新的第一预设步长；若判断获知所述新的第一预设步长大于或等于步长阈值，重复在减少后的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值下，进行所述优化、所述增加和所述减小，直至所述新的第一预设步长小于所述步长阈值。

在本实施例中，通过调整预设步长可以得到更准确的第一预设参数，从而提高经济性评估的准确性。通过优化和调整第一预设步长以增加第一预设参数，使得总运行损耗最小的同时得到了更准确的最大第一预设参数，实现了以第一预设参数为参考下的所述交直流混合配电网的收益最大化的经济性评估。

作为一种可选实施例，所述经济性评估包括建设经济性评估和环境污染经济性评估；所述建设经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算运营年各年份的总收入和运行支出；基于改造年设备购买支出和运营年各年份的总收入、运行支出以及折现率，计算从改造年至终止运营年的净现值；基于所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零，计算折现率作为所述交直流混合配电网的内部收益率；基于所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零，计算运营年数作为所述交直流混合配电网的投资回收期；所述环境污染经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算各年份污染物的排放量；基于各年份污染物的排放量和污染物的环境价值，计算排污费。

在本实施例中，改造年的运行支出为设备购买支出，表达式为：

其中，S_VSC为换流器VSC的总容量，C_{DC_trans}为直流变压器单价，n_{DC_trans}为直流变压器数目，C_{DC_break}为直流断路器单价，n_{DC_break}为直流断路器数目，C_inverter为逆变器单位容量投资费用，S_inverter为逆变器总容量，1.2为计入了设备投资与安装费用的系数。

在本实施例中，第t个运营年的运行支出为全年向上级电网购电支出，表达式为：

其中，P_VSCloss.h、P_Lineloss.h、P_Load.h和P_DG.h依次为在一天中第h个小时换流器的运行有功损耗、线路有功损耗、所有节点处的有功负荷值和分布式电源的有功出力值，C_B为向上级电网购电的电价。P_DG.h为零。

在本实施例中，第t个运营年的总收入为全年售电的收入，表达式为：

其中，P_Load.h为在一天中第h个小时所有节点处的有功负荷值，C_P为售电电价。

在本实施例中，交直流混合配电网改造年至终止运营年的净现值为各年总收入和运行支出之差在折现率下的累加值，表达式为：

其中，I_NPV为净现值，I_CI为每年总收入，I_CO为每年运行支出，t总收入和运行支出发生在第t年，i为折现率即基准收益率，n为交直流混合配电网的运营年数。

通过净现值的计算，可获知当前改造方案得到的交直流混合配电网的盈利能力。

在本实施例中，所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零对应表达式为：其中，I_IRR为内部收益率。

通过将获得的内部收益率与基准收益率比较，可以获知改造方案在经济性方面是否可行。

在本实施例中，交直流混合配电网所有运营年的净现值为零表达式为，I_PBT为投资回收期。

通过投资回收期的计算，可获知当前改造方案得到的交直流混合配电网的盈利达到投资支出的年数。

在本实施例中，环境污染支出的表达式为：

其中，S_i为第i种污染物的环境价值标准，G_i为第i种污染物的年排放量；为年购电量，W_c为每度电对应的标煤量，H_i为每吨标煤对应的第i种污染物的排放量。P_DG.h为零。

作为一种可选实施例，所述方法还包括：基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估。

在本实施例中，交直流混合配电网分布式电源的有功出力值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各分布式电源的有功出力值。交直流混合配电网分布式电源的无功出力值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各分布式电源的无功出力值。交直流混合配电网分布式电源的有功出力值表明了交直流混合配电网可产生的电量。

本实施例提出的交直流混合配电网经济性评估方法，通过基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估，实现了考虑交直流混合配电网中分布式电源有功出力值时对所述交直流混合配电网的经济性评估。

作为一种可选实施例，所述基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，具体包括：将所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及所述换流器对应节点的电压值，获取所述换流器的运行有功损耗；基于所述交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功负荷值和无功负荷值、每一支路末端节点处的电压值以及各支路的电阻值，获取所述交直流混合配电网的每一支路的运行损耗，并基于每一支路的运行损耗，获取所述交直流混合配电网的线路运行损耗；根据所述换流器的运行有功损耗和所述线路运行损耗之和，得到所述总运行损耗。

在本实施例中，具体将所述交直流混合配电网中每一分布式电源在一天内24个小时中每小时下的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下每一节点处的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；换流器的运行有功损耗和线路运行损耗的计算方式与基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值中换流器的运行有功损耗和线路运行损耗的计算方式相同，此处不再赘述。

作为一种可选实施例，所述基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估之前还包括：基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值以及所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值，在第二预设范围内，分别优化所述交直流混合配电网中分布式电源的无功出力值以及所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值至目标无功出力值、第二目标有功功率交换值和第二目标无功功率交换值，使所述总运行损耗最小；若判断获知所述交直流混合配电网所有节点的电压值均大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，且所述交直流混合配电网所有支路始端节点处的有功功率值均小于有功功率上限，则按第一预设步长增加所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值得到新的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值；重复在新的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值下，进行所述优化和所述增加，直至所述交直流混合配电网各节点中任一节点的电压值小于第一电压阈值或大于第二电压阈值，或者，所述交直流混合配电网各支路中任一支路的有功功率值大于功率上限；将所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值减少所述第一预设步长；减小所述第一预设步长得到新的第一预设步长；若判断获知所述新的第一预设步长大于或等于步长阈值，重复在减少后的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值下，进行所述优化、所述增加和所述减小，直至所述新的第一预设步长小于所述步长阈值。

在本实施例中，交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各分布式电源的有功出力值。交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下每一分布式电源的有功出力值可以为有功出力额定值与每一小时下的有功出力波动系数之积。交直流混合配电网的有功负荷值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的有功负荷值。交直流混合配电网在一天内24个小时中每一小时下每一节点处的有功负荷值可以为有功负荷额定值与每一小时下的有功负荷波动系数之积。交直流混合配电网的无功负荷值包括交直流混合配电网在一天内24个小时中每小时下各节点处的无功负荷值。交直流混合配电网在一天内24个小时中每一小时下每一节点处的无功负荷值可以为无功负荷额定值与每一小时下的无功负荷波动系数之积。

在本实施例中，第二预设范围为：且P_VSC ²+Q_VSC ²≤S_VSC ²。其中，S_DG为每一分布式电源的额定容量值，P_DG.h为每一分布式电源在第h小时下的有功出力值，Q_DG.h为每一分布式电源在第h小时下的无功出力值，P_VSC为换流器的交换有功功率值，Q_VSC为换流器的交换无功功率值，S_VSC为交换器的容量且为常数。

在本实施例中，优选地，优化采用遗传算法，也可以为现有的其他优化算法，本实施例对此不作限定。

作为一种可选实施例，所述经济性评估包括建设经济性评估和环境污染经济性评估；所述建设经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网中各分布式电源的有功出力值、交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算运营年各年份的总收入和运行支出；基于改造年设备购买支出和运营年各年份的总收入、运行支出以及折现率，计算从改造年至终止运营年的净现值；基于从改造年至终止运营年的净现值为零，计算折现率作为所述交直流混合配电网的内部收益率；基于从改造年至终止运营年的净现值为零，计算运营年数作为所述交直流混合配电网的投资回收期；所述环境污染经济性评估包括：基于运营年各年份交直流混合配电网中各分布式电源的有功出力值、交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算各年份污染物的排放量；基于各年份污染物的排放量和污染物的环境价值，计算排污费。

在本实施例中，经济性评估的具体计算方式和基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估的计算方式一样，但P_DG.h取值不为零。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种交直流混合配电网经济性评估方法，其特征在于，包括：

基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；

基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值对所述交直流混合配电网进行经济性评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，具体包括：

将所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；

基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及所述换流器对应节点的电压值，获取所述换流器的运行有功损耗；

基于所述交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功负荷值和无功负荷值、每一支路末端节点处的电压值以及各支路的电阻值，获取所述交直流混合配电网的每一支路的运行损耗，并基于每一支路的运行损耗，获取所述交直流混合配电网的线路运行损耗；

根据所述换流器的运行有功损耗和所述线路运行损耗之和，得到所述总运行损耗。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估之前还包括：

基于所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述交直流混合配电网的无功负荷值，在第一预设范围内，分别优化所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值至第一目标有功功率交换值和第一目标无功功率交换值，使所述总运行损耗最小。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判断获知所述交直流混合配电网所有节点的电压值均大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，且所述交直流混合配电网所有支路始端节点处的有功功率值均小于有功功率上限，则按第一预设步长增加所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值得到新的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值；

重复在新的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值下，进行所述优化和所述增加，直至所述交直流混合配电网各节点中任一节点的电压值小于第一电压阈值或大于第二电压阈值，或者，所述交直流混合配电网各支路中任一支路的有功功率值大于功率上限。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值减少所述第一预设步长；

减小所述第一预设步长得到新的第一预设步长；

若判断获知所述新的第一预设步长大于或等于步长阈值，重复在减少后的所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值下，进行所述优化、所述增加和所述减小，直至所述新的第一预设步长小于所述步长阈值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经济性评估包括建设经济性评估和环境污染经济性评估；

所述建设经济性评估包括：

基于运营年各年份交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算运营年各年份的总收入和运行支出；

基于改造年设备购买支出和运营年各年份的总收入、运行支出以及折现率，计算从改造年至终止运营年的净现值；

基于所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零，计算折现率作为所述交直流混合配电网的内部收益率；

基于所述交直流混合配电网所有运营年的净现值为零，计算运营年数作为所述交直流混合配电网的投资回收期；

所述环境污染经济性评估包括：

基于运营年各年份交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算各年份污染物的排放量；

基于各年份污染物的排放量和污染物的环境价值，计算排污费。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值；

基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网的总运行损耗值，具体包括：

将所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值和无功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值、所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值代入所述交直流混合配电网的潮流方程，获取所述交直流混合配电网各节点的电压值；

基于所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值以及所述换流器对应节点的电压值，获取所述换流器的运行有功损耗；

基于所述交直流混合配电网中每一支路末端节点处的有功负荷值和无功负荷值、每一支路末端节点处的电压值以及各支路的电阻值，获取所述交直流混合配电网的每一支路的运行损耗，并基于每一支路的运行损耗，获取所述交直流混合配电网的线路运行损耗；

根据所述换流器的运行有功损耗和所述线路运行损耗之和，得到所述总运行损耗。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值、所述交直流混合配电网的有功负荷值和所述总运行损耗值，对所述交直流混合配电网进行经济性评估之前还包括：

基于所述交直流混合配电网中分布式电源的有功出力值以及所述交直流混合配电网的有功负荷值和无功负荷值，在第二预设范围内，分别优化所述交直流混合配电网中分布式电源的无功出力值以及所述交直流混合配电网中换流器的有功功率交换值和无功功率交换值至目标无功出力值、第二目标有功功率交换值和第二目标无功功率交换值，使所述总运行损耗最小；

若判断获知所述交直流混合配电网所有节点的电压值均大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，且所述交直流混合配电网所有支路始端节点处的有功功率值均小于有功功率上限，则按第一预设步长增加所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值得到新的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值；

重复在新的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值下，进行所述优化和所述增加，直至所述交直流混合配电网各节点中任一节点的电压值小于第一电压阈值或大于第二电压阈值，或者，所述交直流混合配电网各支路中任一支路的有功功率值大于功率上限；

将所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值减少所述第一预设步长；

减小所述第一预设步长得到新的第一预设步长；

若判断获知所述新的第一预设步长大于或等于步长阈值，重复在减少后的所述交直流混合配电网中分布式电源的额定容量和有功出力值下，进行所述优化、所述增加和所述减小，直至所述新的第一预设步长小于所述步长阈值。

10.根据权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，所述经济性评估包括建设经济性评估和环境污染经济性评估；

所述建设经济性评估包括：

基于运营年各年份交直流混合配电网中各分布式电源的有功出力值、交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算运营年各年份的总收入和运行支出；

基于改造年设备购买支出和运营年各年份的总收入、运行支出以及折现率，计算从改造年至终止运营年的净现值；

基于从改造年至终止运营年的净现值为零，计算折现率作为所述交直流混合配电网的内部收益率；

基于从改造年至终止运营年的净现值为零，计算运营年数作为所述交直流混合配电网的投资回收期；

所述环境污染经济性评估包括：

基于运营年各年份交直流混合配电网中各分布式电源的有功出力值、交直流混合配电网的有功负荷值和总运行损耗值，计算各年份污染物的排放量；

基于各年份污染物的排放量和污染物的环境价值，计算排污费。