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申请/专利权人：国网山东省电力公司日照供电公司;西北农林科技大学

摘要：本发明公开的是一种基于对抗解释结构模型，适用于含高渗透率分布式光伏的主动配电网的一体化能效测评方法。从电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧四方面综合考虑建立相应的指标体系，该指标体系涵盖细化当光伏就地消纳率低时，由于功率倒送给配电网带来的额外损耗，根据“智能在线监测与控制单元”得到的数据，求解基于指标距离、样本距离、样本贴进度的哈斯矩阵，绘制得到四种有向拓扑层级图，从多个维度不断逼近，逐步确定每个区域的能效水平排名，根据四种有向拓扑层级图得到能效水平排名，最终确定待评价区域的准确的能效水平排名。

主权项：1.含分布式光伏的主动配电网的一体化能效测评方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立含分布式光伏的主动配电网的一体化能效测评指标体系，该体系内指标包括：一级指标：主动配电网能效水平；二级指标：电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧；三级指标：电源侧的光伏就地消纳率λ1、余电上网率λ2；电网侧的配电网母线电压合格率λ3、电压谐波畸变率λ4、交流侧功率因数λ5、变压器损耗λ6、线路经济运行率λ7、综合线损率λ8、直流供电容量占比λ9；负荷侧的逆变器效率λ10、三相负荷不平衡度λ11、日负荷率λ12；储能侧的储能利用效率λ13、储能充放电效率λ14、储能损耗率λ15；每项三级指标具体计算公式如下：电源侧光伏就地消纳率光伏就地消纳率作为光伏新增规模的决定性因素之一，反应配电系统的调度运行能力，光伏就地消纳率根据光伏电站自发自用电量占光伏电站总发电量的比例确定， 式中Pself-use为光伏电站自发自用电量，PPV为光伏电站的总发电量；余电上网率余电上网率反应分布式光伏给上级电网带来的影响程度，也反映光伏就地消纳率低时给配电网带来额外损耗的大小，余电上网率由光伏发电量减去光伏的就地消纳率和就近消纳时的损耗电量占光伏电站总发电量的比例， 式中Ploss为就近消纳时损耗的电量；电网侧配电网母线电压合格率配电网母线电压直接影响整个配电系统的网络损耗大小，当母线电压降低时配电系统的可变损耗增加，母线电压升高时配电系统的固定损耗增加，分布式光伏接入配电系统时可能使节点的电压越限，造成配电系统的固定损耗增加，配电网母线电压合格率表征在某连续的检测时间段内，母线电压在规定范围内的工作时间占整个检测周期的比例，表达式为 电压谐波畸变率根据《农村电网建设与改造技术导则》低压配电网的总谐波畸变率的合格率λ4依据低压配电系统满足380V电压总谐波畸变率THDu≤5.0％的台区数量占整个台区总量的比例来确定， 式中UH为谐波电压含量，单位为kV；U1为基波电压均方根值，单位为kV；Uh为第h次谐波电压均方根值，单位为kV；交流侧功率因数功率因数低会降低配电网的能效水平，表征电能质量的影响， 式中P为有功功率；S为视在功率，变压器损耗 式中PH为配电变压器高压侧电量，单位为kW；PL为配电变压器低压侧电量，单位为kW；线路经济运行率 式中tline-i表示第i条线的经济运行时间；λi表示线i的权重系数，用以区分其重要性；T表示统计时长，本文线路经济运行的线路负荷率范围为[50％，70％]，综合线损率 式中P1表示向配电网供电的总电量，PPV表示分布式光伏的发电量，Pself-use表示光伏的就地消纳电量；Pup表示光伏的上网电量；P2为供电公司销售的电量；直流供电容量占比在相同功率配电时，直流配电损耗的功率低于交流配电，直流供电容量占比表征直流潮流对配电网的能效影响， 式中PDC代表直流供电容量；PLoad代表配电网的负荷容量；负荷侧逆变器效率 式中N为逆变器的种类数；n为每类逆变器的数量；pi为第i类逆变器的容量占比；ηij为第i类第j台逆变器转换效率；N’为总逆变器台数，三相负荷不平衡度 式中Imax为年度典型最大相电流；Imin为年度典型最小相电流；日负荷率 式中Pav_load代表用户的平均负荷；Pmax_load代表用户的最大负荷；储能侧储能利用效率储能利用效率由统计期间内实际传输电量包括充电量和放电量折合成额定功率时的运行小时数 式中Echa为统计时间段内的充电量，Edis为统计周期内的放电量，Pr为储能电站的的额定功率；储能充放电效率 式中Echa为统计时间段内储能装置的充电量；Edis为统计时间段内的储能装置的放电量；储能损耗率由统计期间内储能电站生产运行过程中上网电量与下网电量的差值占总下网电网的比例确定， 式中Pup为储能电站统计期间内的上网电量，Pdown为储能电站内统计期间内的下网电量；步骤二、原始数据预处理根据含分布式光伏的主动配电网的归一化能效测评指标体系，在“智能在线监测与控制单元”和相量测量单元上根据指标计算公式等到需要的指标数据，生成原始数据矩阵；对原始数据矩阵进行归一化处理；使用变异系数法计算所有指标的权重；求解归一化矩阵的正负理想解集；具体：根据原始数据的属性，将指标分为正向指标和负向指标两类，采用极差法对原始数据矩阵进行归一化处理： 正向指标 负向指标式中，zij∈Z，Z代表原始数据构成的矩阵，nij∈N，N代表归一化后的矩阵，原始数据矩阵归一化后，求解归一化矩阵的正负理想点集合，正理想点集合记为S+，负理想点集合记为S-，可表示为： 步骤三、基于指标距离、样本距离的哈斯矩阵求解依据归一化矩阵到正负理想解的距离生成一组对抗矩阵对；依据指标权重的大小分别进行升序和降序排列，得到两组对抗矩阵对；将这两组对抗矩阵对分别线性累加得到两组对抗矩阵对；基于偏序规则分别求解两组对抗矩阵的关系矩阵；依据关系矩阵计算可达矩阵，进一步求出基于指标距离的哈斯矩阵；计算评价对象到正负理想点的样本距离；依据评价对象到正负理想解的样本距离计算得到评价对象的贴进度；重复基于指标距离的哈斯矩阵求解；得到基于样本距离的哈斯矩阵和基于评价对象贴进度的哈斯矩阵；具体：基于归一化矩阵到正负理点的距离生成一对性质相反的对抗矩阵K+和K-，使用变异系数法计算各个指标的权重，将K+和K-分别按照指标权重占比的大小进行升序和降序的重新排列，得到两组对抗矩阵，分别记为和将四个矩阵每列的分量做线性累加分别得到矩阵Pa，Pd和Qa，Qd，其中Pa和Qa为一对对抗矩阵，Pd和Qd，为一对对抗矩阵；先对矩阵P，Q分别取偏序规则得到关系矩阵A，计算公式如下所示： 式中xij,yij为P、Q矩阵中任意两行的元素；对于关系矩阵A，其可达矩阵的计算公式如下所示：B＝A+I式中B为相乘矩阵；A为关系矩阵；I为单位矩阵；使用布尔代数运算法对B进行连乘，直至Bk-1≠Bk＝Bk+1＝R式中R为可达矩阵；由可达矩阵R到骨架矩阵的计算公式如下所示：S＝HS＝R-R-I2-I式中S为骨架矩阵，HS为哈斯矩阵；评估对象到正负理想点的距离与贴近度评价对象到正负理想点d+，d-的计算公式如下所示： 式中ωj为第j项指标的权重，nij∈N，评价对象贴近度由d+，d-计算得到，γ+表示评价对象与负理想点的贴近程度，γ-表示评价对象与正理想点的贴近程度，计算公式如下所示： 计算得到评估对象到正负理想点的距离和贴近度；再重复步骤二、三得到基于评价对象到正负理想点距离和贴近度的哈斯矩阵；步骤四、绘制四种有向拓扑层级图首先，对于布尔方阵，有可达集合R，先行集合Q，共同集合T，其中T＝R∩Q，以关系矩阵A为例，其要素e1，e1的可达集合记作Re1，即为要素对应行值为1的所有要素；e1的先行集合记作Qe1，即为要素对应列值为1的所有要素；e1的共同集合即为Te1，即Re1∩Qe1；其次，建立四种有向拓扑层级图绘制的抽取规则；具体：UP型层级图：Tei＝Rei，由上往下放置，结果优先；DOWN型层级图：Tei＝Qei，由下往上放置，原因优先；U-D型层级图：先Tei＝Rei，后Tei＝Qei，轮流放置在层级图的上方和下方；D-U型层级图：先Tei＝Qei，后Tei＝Rei，轮流放置在层级图的下方和上方；然后，依据基于指标距离、样本距离、评价对象贴进度的哈斯矩阵分别得到四种有向拓扑层级图；步骤五、通过四种有向拓扑层级图中的评价对象能效水平排名，最终得到评价对象的准确排名。

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