步驟4)分析目標(biāo)電網(wǎng)發(fā)展水平,提出改進(jìn)方法:收集目標(biāo)電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),利用主 動(dòng)配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)目標(biāo)電網(wǎng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果分析目標(biāo)電網(wǎng)的發(fā) 展水平,提出改進(jìn)方法。
[0054] 在步驟1)中,所述的構(gòu)建主動(dòng)配電網(wǎng)的IDER)模型的方法為:
[0055] 所述的IDEFO建模方法為用于輔助構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)的功能模型,由一系列盒子及箭 頭構(gòu)成,盒子代表功能(用動(dòng)詞短語(yǔ)表示的活動(dòng)),箭頭代表數(shù)據(jù)(信息或真實(shí)對(duì)象),一 個(gè)上層圖中的盒子由下層圖中一系列盒子和箭頭來(lái)說(shuō)明,逐層分解達(dá)到分解復(fù)雜系統(tǒng)的效 果;箭頭表示活動(dòng)輸出的、或所需要的數(shù)據(jù);箭頭只表示盒子間的關(guān)系,而非活動(dòng)的順序; 盒子的邊表示相連箭頭的作用,分別是輸入、控制、輸出和機(jī)制,如圖2所示;活動(dòng)是將輸入 轉(zhuǎn)換為輸出的一種變換,控制說(shuō)明了控制變換約束,機(jī)制可以是執(zhí)行活動(dòng)的人或設(shè)備;總 之,輸入輸出表示活動(dòng)進(jìn)行的是什么,控制表明為何這么做,機(jī)制表示如何做。
[0056] 步驟I. 1)分析為什么要建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng);
[0057] 利用IDEF建模方法通過(guò)分析建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力和目標(biāo)是什么,主動(dòng)配電 網(wǎng)能為電力用戶(hù)、電網(wǎng)企業(yè)、國(guó)家社會(huì)等配電網(wǎng)利益相關(guān)者帶來(lái)哪些核心價(jià)值,從而構(gòu)建出 主動(dòng)配電網(wǎng)的IDEFO模型;
[0058] 對(duì)于電力用戶(hù),不管是傳統(tǒng)配電網(wǎng),還是主動(dòng)配電網(wǎng),電力用戶(hù)的最核心要求是獲 得持續(xù)不間斷的電力供應(yīng);同時(shí)電能作為一種商品,其質(zhì)量也是用戶(hù)所關(guān)注的;用戶(hù)對(duì)主 動(dòng)配電網(wǎng)的要求可以概括為供電優(yōu)質(zhì);
[0059] 對(duì)于電網(wǎng)企業(yè),主動(dòng)配電網(wǎng)的核心價(jià)值主要體現(xiàn)在能夠通過(guò)協(xié)調(diào)控制接入的分布 式電源、互動(dòng)負(fù)荷參與削峰填谷實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置;同時(shí)高效運(yùn)行的主動(dòng)配電網(wǎng)可以降 低電能傳輸損耗,帶來(lái)節(jié)能效益;此外由節(jié)能減排、用戶(hù)互動(dòng)帶來(lái)的社會(huì)效益也對(duì)電網(wǎng)企業(yè) 塑造自身形象具有十分重要的意義;電網(wǎng)企業(yè)對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)的要求主要是其帶來(lái)的社會(huì)經(jīng) 濟(jì)效益;
[0060] 對(duì)于國(guó)家社會(huì),節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)是國(guó)家社會(huì)積極建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng)的根本驅(qū)動(dòng) 力;
[0061] 由此可以得出主動(dòng)配電網(wǎng)的IDEFO頂層模型A0,如圖3所示;傳統(tǒng)配電網(wǎng)向主動(dòng) 配電網(wǎng)轉(zhuǎn)變發(fā)展是由外部環(huán)境的上述要求所驅(qū)動(dòng)的,相應(yīng)地,是否實(shí)現(xiàn)了這些要求或者實(shí) 現(xiàn)的程度如何,可以用來(lái)反映主動(dòng)配電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r;因此指標(biāo)的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮衡量主動(dòng) 配電網(wǎng)供電質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)高效性、綠色低碳性能的指標(biāo),這些指標(biāo)綜合表征了主動(dòng)配電網(wǎng)源網(wǎng) 荷協(xié)調(diào)規(guī)劃、運(yùn)彳丁的效果,稱(chēng)為性能指標(biāo);
[0062] 步驟1. 2)分析主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容;
[0063] 通過(guò)分析主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容是什么,即能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)、帶來(lái)這些核心價(jià)值 的主動(dòng)配電網(wǎng)應(yīng)從哪些方面去建設(shè),細(xì)化性能指標(biāo);
[0064] 主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容可以分為設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)、電網(wǎng)建設(shè)、(分布式)電源側(cè)建設(shè) 和負(fù)荷側(cè)建設(shè)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行;
[0065] 1.提升技術(shù)裝備
[0066] 精良的技術(shù)裝備水平是主動(dòng)配電網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)核心價(jià)值的基礎(chǔ)保障;無(wú)論是 一次設(shè)備還是二次設(shè)備,我國(guó)配電網(wǎng)的技術(shù)裝備水平距世界先進(jìn)水平還有較大差距,因此 無(wú)法滿(mǎn)足主動(dòng)配電網(wǎng)核心價(jià)值的要求;因此我國(guó)主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,不斷 提升技術(shù)裝備配置水平,提升信息化支撐水平和配電自動(dòng)化水平;
[0067] 2.完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
[0068] 具有堅(jiān)強(qiáng)靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是主動(dòng)配電網(wǎng)的主要特征之一;傳統(tǒng)配電網(wǎng)的核心控制 思路是被動(dòng)的,主動(dòng)配電網(wǎng)中將改變這一模式,控制中心可以根據(jù)實(shí)時(shí)情況主動(dòng)改變網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)?,?shí)現(xiàn)對(duì)潮流的主動(dòng)管理,最大化消納不可控的間歇性能源發(fā)電并通過(guò)優(yōu)化潮流分布 降低網(wǎng)絡(luò)損耗;我國(guó)主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的同時(shí),也是在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷完 善配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的過(guò)程,從而使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成為重要的調(diào)度資源,參與主動(dòng)配電網(wǎng)的協(xié)調(diào) 優(yōu)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置;
[0069] 3.發(fā)展再生能源
[0070] 在綠色低碳要求的驅(qū)動(dòng)下,主動(dòng)配電網(wǎng)需要不斷擴(kuò)大再生能源發(fā)電規(guī)模,并積極 接納電動(dòng)汽車(chē)的充換電;主動(dòng)配電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程也是不斷擴(kuò)大再生能源使用規(guī)模的過(guò)程;
[0071] 4.開(kāi)展用戶(hù)互動(dòng)
[0072] 積極開(kāi)展用戶(hù)互動(dòng),使負(fù)荷可以接受管理,成為一種有效的可控資源;可控的負(fù)荷 可以就地平衡不可控的分布式間歇性能源出力,并參與到配電網(wǎng)的削峰填谷中來(lái);
[0073] 根據(jù)上述四個(gè)方面的建設(shè)內(nèi)容,可以將圖3中主動(dòng)配電網(wǎng)的IDER)頂層模型AO的 輸出細(xì)化分解為圖4所示A1-A4四個(gè)方面,其中技術(shù)裝備水平Al可以進(jìn)一步分解為三項(xiàng)子 活動(dòng);通過(guò)衡量這些建設(shè)內(nèi)容的完成程度,可以得到對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)程的認(rèn)識(shí),因此指 標(biāo)的設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮能夠反映技術(shù)裝備水平AU網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水平A2、再生能源利用水平A3和用 戶(hù)互動(dòng)水平A4的指標(biāo);這些指標(biāo)可以全面反映主動(dòng)配電網(wǎng)的源、網(wǎng)、荷以及設(shè)備基礎(chǔ)的建 設(shè)現(xiàn)狀,稱(chēng)之為狀態(tài)指標(biāo);
[0074] 步驟1. 3)分析怎樣建設(shè)主動(dòng)配電網(wǎng);
[0075] 分析如何實(shí)現(xiàn)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)內(nèi)容的問(wèn)題,從而構(gòu)建出完整的主動(dòng)配電網(wǎng)的 IDER)模型;
[0076] 1.如何提升技術(shù)裝備水平
[0077] -次設(shè)備方面,針對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)現(xiàn)狀,主要考慮通過(guò)提高無(wú)功就地補(bǔ)償、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn) 化和設(shè)備先進(jìn)化實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的升級(jí)完善;提升信息化支撐水平主要依靠擴(kuò)大信息采集裝 置覆蓋、完善通信基礎(chǔ)設(shè)施和提升PMS (Production Management System,生產(chǎn)管理系統(tǒng))、 GIS(Geography Information System,地理信息系統(tǒng))等配電信息系統(tǒng)的覆蓋率和運(yùn)行效 率實(shí)現(xiàn);配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)主要通過(guò)提高配電自動(dòng)化主站、配變終端和饋線(xiàn)自動(dòng)化的 覆蓋水平、運(yùn)行效率實(shí)現(xiàn);
[0078] 技術(shù)裝備水平的提升可以為主動(dòng)配電網(wǎng)提供精良的一次設(shè)備和較為完善的觀測(cè) 控制手段,前者是主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)供電優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)高效的核心價(jià)值必不可少的基礎(chǔ)條件, 后者還為分布式能源的主動(dòng)消納和用戶(hù)互動(dòng)的開(kāi)展提供設(shè)備技術(shù)支撐,在主動(dòng)配電網(wǎng)的 IDEFO模型中,技術(shù)裝備水平Al的這部分輸出將作為再生能源利用水平A3和用戶(hù)互動(dòng)水平 A4的機(jī)制之一;
[0079] 2.如何完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
[0080] 主動(dòng)配電網(wǎng)供電優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳的核心價(jià)值要求建設(shè)完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu); 現(xiàn)有基礎(chǔ)上完善配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要從兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn);一方面需要繼續(xù)提高供電安全性, 包括提尚配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供能力,在電網(wǎng)故障時(shí)可以盡快將負(fù)荷轉(zhuǎn)供出去,還有完善變電站的 電源備用;另一方面需要提高網(wǎng)絡(luò)靈活性,便于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活調(diào)整;
[0081] 3.如何發(fā)展再生能源
[0082] 發(fā)展再生能源是應(yīng)外部環(huán)境供電優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳的要求而進(jìn)行的,主要 通過(guò)最大化消納分布式再生能源發(fā)電與接納電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn);實(shí)現(xiàn)手段上,首先必不可少的 是分布式發(fā)電和電動(dòng)汽車(chē)充換電的相關(guān)設(shè)備與技術(shù);為應(yīng)對(duì)再生能源發(fā)電的間歇性和電動(dòng) 汽車(chē)的時(shí)空隨機(jī)性,燃料電池、飛輪儲(chǔ)能等儲(chǔ)能裝置也將以一定比例接入主動(dòng)配電網(wǎng)中;除 此之外,Al升級(jí)一次設(shè)備輸出的觀測(cè)控制手段、A2完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)輸出的堅(jiān)強(qiáng)靈活配電網(wǎng)絡(luò) 以及A4開(kāi)展用戶(hù)互動(dòng)輸出的互動(dòng)負(fù)荷都是主動(dòng)消納高滲透率再生能源發(fā)電的重要支撐手 段,主動(dòng)配電網(wǎng)將通過(guò)管控中心的優(yōu)化調(diào)度,依靠互動(dòng)負(fù)荷以及多層次電網(wǎng)的分層消納能 力平衡過(guò)剩的不可控間歇式能源發(fā)電及電動(dòng)汽車(chē)充放電量;
[0083] 4.如何開(kāi)展用戶(hù)互動(dòng)
[0084] 需求響應(yīng)技術(shù)是主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)互動(dòng)的主要技術(shù)手段;需求響應(yīng)是指在競(jìng)爭(zhēng) 電力市場(chǎng)中,用戶(hù)為響應(yīng)高電價(jià)或系統(tǒng)可靠性受到威脅時(shí)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)而做出的電力消費(fèi)形 式的變化,具體分為基于價(jià)格的需求響應(yīng)和基于激勵(lì)的需求響應(yīng);前者是指用戶(hù)為響應(yīng)電 價(jià)變化而做出的避峰就谷等用電行為,包括階梯電價(jià)、季節(jié)電價(jià)等分時(shí)電價(jià);后者指用戶(hù)愿 意以中斷電力使用換取經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的行為,即對(duì)負(fù)荷進(jìn)行直接切除、周期性控制、降壓減負(fù)荷 等;用戶(hù)互動(dòng)的開(kāi)展需要以智能電表為核心的用戶(hù)信息采集系統(tǒng)的廣泛覆蓋;
[0085] 由"怎樣做"問(wèn)題分析出的設(shè)備與技術(shù)直接作用于主動(dòng)配電網(wǎng)的各項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容,是 完成相應(yīng)建設(shè)任務(wù)所必不可少的要素;通過(guò)評(píng)價(jià)這些設(shè)備技術(shù)手段的配置、應(yīng)用情況,可以 從細(xì)節(jié)上對(duì)主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)狀態(tài)有所把握;反映主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)支撐水平的指標(biāo)稱(chēng)為技術(shù) 指標(biāo);
[0086] 綜合上述分析,可以得到如圖5所示的主動(dòng)配電網(wǎng)的IDEFO模型總圖;圖5中,傳 統(tǒng)配電網(wǎng)Il作為輸入,包含現(xiàn)有技術(shù)裝備111、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)112、低滲透分布式能源113、 被動(dòng)負(fù)荷114四部分;在主動(dòng)配電網(wǎng)的核心價(jià)值供電優(yōu)質(zhì)CU經(jīng)濟(jì)高效C2、綠色低碳C3的 控制下,以眾多設(shè)備、技術(shù)手段為機(jī)制支撐,最終將發(fā)展成由先進(jìn)一次設(shè)備011、完善觀測(cè)控 制手段012、堅(jiān)強(qiáng)靈活的網(wǎng)絡(luò)02、高滲透率分布式能源03和互動(dòng)負(fù)荷04作為輸出的主動(dòng)配 電網(wǎng)。
[0087] 在步驟2)中,所述的構(gòu)建主動(dòng)配電網(wǎng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的方法為:
[0088] 根據(jù)上述分析,在主動(dòng)配電網(wǎng)的IDER)模型中,3項(xiàng)核心價(jià)值和4項(xiàng)主要內(nèi)容更能 夠表征主動(dòng)配電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展程度,如前所述分別對(duì)應(yīng)性能指標(biāo)和狀態(tài)指標(biāo);性能指標(biāo)還可 以根據(jù)其內(nèi)涵進(jìn)一步細(xì)化;以性能指標(biāo)和狀態(tài)指標(biāo)作為一級(jí)指標(biāo),即供電質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)高效、 綠色低碳和技術(shù)裝備、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、再生能源、用戶(hù)互動(dòng)共7項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成了主動(dòng)配電網(wǎng)綜合評(píng) 價(jià)的七個(gè)方面,稱(chēng)為一級(jí)指標(biāo);一級(jí)指標(biāo)下,以具體性能要求和技術(shù)指標(biāo)逐層設(shè)計(jì)出多層次 的指標(biāo)結(jié)構(gòu),最后一層指標(biāo)稱(chēng)為葉指標(biāo),中間層的指標(biāo)分別為二級(jí)指標(biāo)、三級(jí)指標(biāo),以此類(lèi) 推;
[0089] 1.供電質(zhì)量
[0090] 供電質(zhì)量類(lèi)指標(biāo)反映主動(dòng)配電網(wǎng)供電優(yōu)質(zhì)的核心價(jià)值;基于電力用戶(hù)對(duì)不