一種區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法，包括：輸入?yún)^(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源配置數(shù)據(jù)和負(fù)荷情況數(shù)據(jù)；抽樣區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)用戶對于冷、熱負(fù)荷的需求；得到區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)源?荷指標(biāo)；建立分布式電源模型并抽樣區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力數(shù)據(jù)和冷熱電三聯(lián)供設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)；計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)和區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)以及區(qū)域多微網(wǎng)互動(dòng)性指標(biāo)；統(tǒng)計(jì)評估年度內(nèi)微網(wǎng)孤島運(yùn)行次數(shù)、孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間等指標(biāo)；得到區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)。本發(fā)明可以用來更好地評估區(qū)域多微網(wǎng)條件下的技術(shù)性能，為區(qū)域多微網(wǎng)的運(yùn)行等提供系統(tǒng)的量化指標(biāo)。
【專利說明】
一種區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于微網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微網(wǎng)評價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著分布式電源技術(shù)發(fā)展，微網(wǎng)作為一種新的分布式電源組織形式得到了廣泛發(fā) 展。近年來，隨著電力改革的推進(jìn)和用電企業(yè)對于用電需求的多樣化發(fā)展趨勢，區(qū)域多微網(wǎng) 因?yàn)槟軌驖M足用戶多方面的需求而逐漸成為研究熱點(diǎn)。
[0003] 相對于區(qū)域單一微網(wǎng)，區(qū)域多微網(wǎng)具有不同的運(yùn)行特點(diǎn)。區(qū)域多微網(wǎng)條件下，由于 每個(gè)單一微網(wǎng)內(nèi)分布式電源配置和用電需求的不同，因此可能存在著微網(wǎng)間能量的流動(dòng)。 同時(shí)，區(qū)域多微網(wǎng)間的能量管理策略與單微網(wǎng)條件下表現(xiàn)出不同的特征。為了表征量化區(qū) 域多微網(wǎng)條件下的綜合性能，有必要建立描述區(qū)域多微網(wǎng)綜合性能的量化指標(biāo)。為此，需要 針對區(qū)域多微網(wǎng)場景下的特點(diǎn)提出針對區(qū)域多微網(wǎng)的綜合評估指標(biāo)，并構(gòu)建區(qū)域多微網(wǎng)綜 合評價(jià)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是結(jié)合區(qū)域多微網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)提出若干描述區(qū)域多微網(wǎng)綜合性能 的多維度性能的指標(biāo)，進(jìn)而提供一種區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法，用來更好地評估區(qū)域多微 網(wǎng)條件下的技術(shù)性能，為區(qū)域多微網(wǎng)的運(yùn)行等提供系統(tǒng)的量化指標(biāo)。本發(fā)明采用的技術(shù)方 案是：
[0005] -種區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法，該評價(jià)方法首先從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)、 區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及區(qū)域 多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)五個(gè)方面量化區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)，包含：
[0006] (1)區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)
[0007] 1)區(qū)域多微網(wǎng)年均輸出電量MA0E，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)年均向外部電網(wǎng)輸出的電 量總和：
[0008] 蝴彌二 j"。丨只卜⑴.
[0009] 式中：Pl(t)為t時(shí)刻流入第i個(gè)微網(wǎng)的功率;n為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目，T為 所計(jì)算的總時(shí)間段；
[0010] 2)區(qū)域多微網(wǎng)年均發(fā)電量MAGE，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)的所有分布式電 源年均總發(fā)電量：
[0011] MAGE = Pge^(t)dt, (2)
[0012]式中：PgeM⑴為第i個(gè)微網(wǎng)t時(shí)刻的發(fā)電功率；
[0013] 3)區(qū)域多微網(wǎng)輸出電能比ME0R，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)輸出電能占區(qū)域多微網(wǎng) 系統(tǒng)分布式電源總發(fā)電量的比例：
[0014] ME0R=MA0E/MAGE (3)
[0015] 4)區(qū)域多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線年均電能交換量MTAE，用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)某條聯(lián)絡(luò)線年均 流通電量：
[0016] MTAE = \::I'⑷
[0017]式中:Pfke⑴為微網(wǎng)內(nèi)第i條聯(lián)絡(luò)線在第t個(gè)小時(shí)段的平均流經(jīng)功率；
[0018] 5)區(qū)域多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線年均電能總交換量MAEE，用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線年均流 通電量： m
[0019] MAEE = Y.MTAE (5> Z -1
[0020]式中:m為區(qū)域多微網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)線的條數(shù)；
[0021] 6)區(qū)域多微網(wǎng)電能交換比MEER，用于計(jì)算聯(lián)絡(luò)線流經(jīng)電量占區(qū)域多微網(wǎng)總電負(fù)荷 的比例：
C6)
[0023]式中:Phdjt)為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)第t個(gè)小時(shí)段第j個(gè)微網(wǎng)的平均電負(fù)荷功率； [0024] 7)區(qū)域多微網(wǎng)電能交換率MET0R，用于計(jì)算聯(lián)絡(luò)線流經(jīng)電量占多微網(wǎng)所有機(jī)組產(chǎn) 能的比例：
C7)
[0026] 8)區(qū)域多微網(wǎng)電能充裕度MPAI，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中電能的充裕度：
(8)
[0028] 式中:Plcia(U(t)為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)第t個(gè)小時(shí)段第j個(gè)微網(wǎng)的平均電負(fù)荷功率；
[0029] 9)微網(wǎng)能源就地利用率ELCR，用于計(jì)算微網(wǎng)內(nèi)分布式電源發(fā)電量的就地利用水 平：
[0030] = 1 -￡"(| 巧⑴卜巧（〇階/2.廠八⑴也 (9)
[0031] 10)區(qū)域多微網(wǎng)能源就地利用率MELCR，該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電 源發(fā)電量就地利用的比例：
[0032] MELCR = (f^ELCR, Pgm f(t)Jt, (10)
[0033]式中：ELCRj為第j個(gè)微網(wǎng)的ELCR指標(biāo)；
[0034] 11)微網(wǎng)能源就地利用時(shí)間率ECTR，用于計(jì)算微網(wǎng)分布式電源出力完全被微網(wǎng)內(nèi) 負(fù)荷消納的時(shí)間比例：
[0035] ECTR = (〇 - (t))di)/T. U1 )
[0036] 式中：函數(shù)f(t)的定義如下：
[0037] ，(?）= /(，）= (12)
[0 ? < 0
[0038] 12)區(qū)域多微網(wǎng)能源就地利用時(shí)間率MECTR，用于定義區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源 出力被完全就地消納的時(shí)間比例：
[0039] 紙= 一.,.(，)-$>-⑴贈(zèng)"3) 柯 /-I /
[0040] (2)區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)
[0041] 1)區(qū)域多微網(wǎng)平均狀態(tài)轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間M0RT，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)-孤島 狀態(tài)轉(zhuǎn)換年度平均響應(yīng)時(shí)間：
< 14)
[0043]式中：Ti_state(t)為第i次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的平均響應(yīng)時(shí)間;X為年度狀態(tài)轉(zhuǎn)換次數(shù)；
[0044] 2)區(qū)域多微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)間比例MI0TR，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)年均孤島運(yùn)行 時(shí)間與年度總時(shí)間的比例：
(15)
[0046] 式中：Ti_isianded為第i次孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間;Y為年度孤島次數(shù)；
[0047] 3)區(qū)域多微網(wǎng)孤島成功率MISR，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)由并網(wǎng)運(yùn)行切換到孤島 運(yùn)行的成功率；
(16)
[0049] 式中:N_success為狀態(tài)轉(zhuǎn)換成功次數(shù);Ntotai為狀態(tài)轉(zhuǎn)換總次數(shù)；
[0050] 4)區(qū)域多微網(wǎng)孤島運(yùn)行能力MI0A，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行對于系統(tǒng)內(nèi) 負(fù)荷的滿足程度：
[0051 ] MIOA = ￡ /(V ;(/) - Xa,,h. I< M M {
[0052] 式中：f(t)函數(shù)的含義如式(12)所示；
[0053] (3)區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)
[0054] 1)孤島最長運(yùn)行時(shí)間MIMD，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)孤島條件下的最長運(yùn)行時(shí) 間：
[0055] MIMD=max(Ti islanded )(19)
[0056] 2)單個(gè)微網(wǎng)故障率MFR，用于描述單個(gè)微網(wǎng)的故障概率：
(20)
[0058] 式中:Ti為微網(wǎng)評估年度內(nèi)第i次故障的故障持續(xù)時(shí)間;nt評估年度內(nèi)故障次數(shù)；
[0059] 3)區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)故障率MSFR，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)的故障概率：
(21)
[0061]式中：Ty為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)評估年度內(nèi)第i次故障的故障持續(xù)時(shí)間;mt評估年度 內(nèi)故障次數(shù)；
[0062] (4)區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)
[0063] 1)多微網(wǎng)總負(fù)荷功率MTL，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)總負(fù)荷功率：
[0064] MTL= X Pe_load+ X Pc_load+ ^ Ph load (23)
[0065] 式中:P^ioad、P?！?、Ph_i〇ad分別為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)年均電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷；
[0066] 2)區(qū)域總負(fù)荷功率RTLP，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)所在區(qū)域內(nèi)總負(fù)荷功率：
[0067] RTLP= X Pe_load_total+ ^ Pc_load_total+ ^ Ph load total (24)
[0068] 式中：Pe_l〇ad_total、Pc_load_total、Ph_load_total分別為多微網(wǎng)所在區(qū)域內(nèi)電負(fù)荷、冷負(fù)荷 和熱負(fù)荷的總功率；
[0069] 3)區(qū)域多微網(wǎng)負(fù)荷供電率MLR，用于計(jì)算多微網(wǎng)涵蓋的負(fù)荷占區(qū)域總負(fù)荷的比例：
(25)
[0071] 4)多微網(wǎng)總發(fā)電容量MTIC，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)總裝機(jī)容量：
[0072] MTIC=2Pec (26)
[0073]式中:Pec為所有微網(wǎng)供電機(jī)組的總額定功率；
[0074] 5)多微網(wǎng)容載比MLCR，用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)總負(fù)荷與總裝機(jī)容量的比例；
[0076] 式中:MTL、MTIC的含義如上文所示；
[0077] 6)系統(tǒng)總負(fù)荷量MSTL，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的總負(fù)荷水平;其表 達(dá)式為：
[0078] MSTL=X￡ (2^ n=\
[0079]式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值87604^0(0為 微網(wǎng)n中t時(shí)刻的平均負(fù)荷功率；
[0080] 7)系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷需求MSCLD(kW)，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù) 荷用電水平;其表達(dá)式為：
[0081 ] MSCLD=yj(i/p (29)
[0082]式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760; Pea-, n (t)為 微網(wǎng)n中t時(shí)刻的關(guān)鍵負(fù)荷的平均負(fù)荷功率；
[0083] 8)系統(tǒng)非關(guān)鍵負(fù)荷需求MSNLD(kW)，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的非關(guān) 鍵負(fù)荷的用電水平;其表達(dá)式為：
[0084] MSNLD=f ,一_ ，:)>〇)
[0085] 式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值STeOJnc+lc^nU) 為微網(wǎng)n中t時(shí)刻非關(guān)鍵負(fù)荷的平均負(fù)荷功率；
[0086] 9)系統(tǒng)總發(fā)電量MSTEG(kWh):該指標(biāo)反映了區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)分布式電源等發(fā)電 設(shè)備的年總發(fā)電量;其表達(dá)式為：
[0087] MSTEO^j^..",(:;l) ?-l
[0088]式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760;Pgen,n(t)為微 網(wǎng)n中t時(shí)刻的平均發(fā)電功率；
[0089] 10)系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷比率MSCLL(100%):該指標(biāo)反映了區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵負(fù)荷 的占比；其表達(dá)式為：
(32)
[0091]式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760; P?！?,n (t)為 微網(wǎng)n中t時(shí)刻的關(guān)鍵負(fù)荷平均功率；
[0092] (5)區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)
[0093] 1)區(qū)域多微網(wǎng)多能類型數(shù)MMT，用于描述待評估微網(wǎng)內(nèi)用戶利用的能源類型總數(shù)：
[0094] MMT=me (33)
[0095] 式中:me區(qū)域微網(wǎng)中多類型能源數(shù)量；
[0096] 2)區(qū)域多微網(wǎng)電/熱需求比METR，用于評估區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)用戶年均電負(fù)荷和熱負(fù) 荷的比例：
(34)
[0098]式中：plciad,j(t)為t時(shí)刻第j個(gè)微網(wǎng)用戶的電負(fù)荷功率;q。,j(t)，qh,j(t)分別為t時(shí) 刻第j個(gè)微網(wǎng)用戶的制冷、供暖負(fù)荷的功率；
[0099] 3)微網(wǎng)電/熱裝機(jī)容量比值METCR，用于評估區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)電/熱裝機(jī)容量的比值：
(35)
[0101] 式中:Pe。為所有微網(wǎng)供電機(jī)組的總額定功率;Pt。為所有供熱機(jī)組的額定功率；
[0102] 4)區(qū)域多微網(wǎng)供電效率(Multi-Microgrids Power Eff iciency ;MPE);該指標(biāo)用 于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供電的效率；
(36)
[0104] 5)區(qū)域多微網(wǎng)供熱效率MTE，用于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供熱的效率：
(37)
[0106]式中：qc；,j(t)為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)熱負(fù)荷功率；
[0107] 6)區(qū)域多微網(wǎng)供冷效率MCE，用于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供冷的效率： (38)
[0109] 式中:qh,j(t)為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)冷負(fù)荷功率；
[0110] 7)微網(wǎng)整體供能效率M0EE，用于評估區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)冷、熱和電的整體能源利用效率：
(39)
[0112] 式中：fm(t)為t時(shí)刻天然氣的消耗速率;單位為kW;egrid(t)為t時(shí)刻從電網(wǎng)購電的 電功率，單位為kw; n為電網(wǎng)的整體供電效率；
[0113] 8)區(qū)域多微網(wǎng)供電碳排放量MCEUP，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)電能消耗量與碳排 放量的比例；
(40)
[0115] 9)區(qū)域多微網(wǎng)供熱碳排放量MCEUH，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供熱量與碳排放量 的比例；
(41)
[0117] 10)區(qū)域多微網(wǎng)供冷碳排放量MCEUH，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供冷量與碳排放量 的比例；
(42)
[0119] 11)區(qū)域多微網(wǎng)單位耗能碳排放量MCEUE，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)單位耗能與碳 排放量的比例；
(43)
[0121 ]式中：為單位天然氣的碳排放量，單位g/kWh; K為電網(wǎng)單位電能碳排放量，單位 g/kffh；
[0122] 評價(jià)過程如下：
[0123] -、輸入?yún)^(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源配置數(shù)據(jù)和負(fù)荷情況數(shù)據(jù);抽樣區(qū) 域多微網(wǎng)內(nèi)用戶對于冷、熱負(fù)荷的需求，明確區(qū)域多微網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)關(guān)系和區(qū)域多微網(wǎng)所在的 配網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)荷情況；
[0124] 二、通過上述數(shù)據(jù)得到區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)；
[0125] 建立分布式電源模型并抽樣區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力數(shù)據(jù)和冷熱電三聯(lián)供 設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù);建立區(qū)域多微網(wǎng)條件下微網(wǎng)等效模型;通過潮流計(jì)算得到各個(gè)微網(wǎng)間出 力數(shù)據(jù)；
[0126] 三、計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)和區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)以 及區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)；
[0127] 四、統(tǒng)計(jì)評估年度內(nèi)微網(wǎng)孤島運(yùn)行次數(shù)、孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間等指標(biāo);結(jié)合負(fù)荷數(shù)據(jù) 和區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源和儲(chǔ)能的配置容量，得到區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆 弱性指標(biāo)；
[0128] 五、此從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性 與反脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)五個(gè)方面得到評估區(qū) 域多微網(wǎng)綜合性能的指標(biāo)。
[0129] 利用本發(fā)明提出的區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)，能夠從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指 標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及 區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)五個(gè)方面量化區(qū)域多微網(wǎng)性能。
【附圖說明】
[0130] 圖1區(qū)域多微網(wǎng)綜合性能評估指標(biāo)建立及量化流程
【具體實(shí)施方式】
[0131]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指 標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo) 五個(gè)方面提出了描述區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)，該指標(biāo)包含以下部分：
[0132] (1)區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)
[0133] 1)區(qū)域多微網(wǎng)年均輸出電量(Multi-Microgrids Annual Output Energy ;MA0E); 該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)年均向外部電網(wǎng)輸出的電量總和。
[0134] = ⑴
[0135] 式中:Pl(t)為t時(shí)刻流入第i個(gè)微網(wǎng)的功率;n為微網(wǎng)的數(shù)目。
[0136] 2)區(qū)域多微網(wǎng)年均發(fā)電量（Multi-Microgrids Annual Generated Energy; MAGE);該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)的所有分布式電源年均總發(fā)電量。
[0137] MAGE =乞【pm 人t)dt. (2) i=\
[0138] 式中為第i個(gè)微網(wǎng)t時(shí)刻的發(fā)電功率;n為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目。
[0139] 3)區(qū)域多微網(wǎng)輸出電能比（微網(wǎng)電能輸出率）（Multi-Microgrids Energy Output Ratio;ME0R);該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)輸出電能占區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源總 發(fā)電量的比例。
[0140] MEOR = MAOE/MAGE = J(].p,-(01~p,{t ))/2* W (3)
[0141 ]式中：Pi (t)為t時(shí)刻流入第i個(gè)微網(wǎng)的功率;pgen, i (t)為第i個(gè)微網(wǎng)t時(shí)刻的發(fā)電功 率;n為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目。
[0142] 4)區(qū)域多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線年均電能交換量(Multi-microgrids Tie-line Annual Exchange Energy ;MTAE);該指標(biāo)用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)某條聯(lián)絡(luò)線年均流通電量。
[0143] MTAE = f P , (i)dt (4)
[0144] 式中:為微網(wǎng)內(nèi)第i條聯(lián)絡(luò)線在第t個(gè)小時(shí)段的平均流經(jīng)功率。
[0145] 5)區(qū)域多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線年均電能總交換量(Multi-microgrids Annual Exchange Energy; MAEE);該指標(biāo)用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線年均流通電量。 nr.
[0146] A/. !/?；/： = ^ MTAF. (5) i=\
[0147] 式中:m為區(qū)域多微網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)線的條數(shù)。
[0148] 6)區(qū)域多微網(wǎng)電能交換比（Multi-microgrids Exchange Energy/Total Load Energy Ratio;MEER);該指標(biāo)用于計(jì)算聯(lián)絡(luò)線流經(jīng)電量占區(qū)域多微網(wǎng)總電負(fù)荷的比例。
(65
[0150]式中:plcia<u(t)為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)第t個(gè)小時(shí)段第j個(gè)微網(wǎng)的平均電負(fù)荷功率。
[0151 ] 7)區(qū)域多微網(wǎng)電能交換率（Multi-microgrids Exchange Energy/Total Output Rati〇;MET0R);該指標(biāo)用于計(jì)算聯(lián)絡(luò)線流經(jīng)電量占多微網(wǎng)所有機(jī)組產(chǎn)能的比例。
C7)
[0153] 8)區(qū)域多微網(wǎng)電能充裕度(Multi-Microgrids Power Adequacy Index;MPAI);該 指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中電能的充裕度。
C8)
[0155] 式中:plcia(U(t)為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)第t個(gè)小時(shí)段第j個(gè)微網(wǎng)的平均電負(fù)荷功率。
[0156] 9)微網(wǎng)能源就地利用率（Microgrid Renewable Energy Local Consumption Ratio;ELCR);該指標(biāo)用于計(jì)算微網(wǎng)內(nèi)分布式電源發(fā)電量的就地利用水平。
[0157] ELQR = 1 -(I PM I ~Pj (.9')
[0158] 10)區(qū)域多微網(wǎng)能源就地利用率（Multi-Microgrids Renewable Energy Local Consumption Ratio; MELCR);該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源發(fā)電量就地利用 的比例。
[0159] melcr = (Telcr: -J；； P,^indn/H (l〇)
[0160] 式中：ELCRj為第j個(gè)微網(wǎng)的ELCR指標(biāo)。
[0161 ] 11)微網(wǎng)能源就地利用時(shí)間率（Renewable Energy local consumption Time Ratio;ECTR);該指標(biāo)用于計(jì)算微網(wǎng)分布式電源出力完全被微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷消納的時(shí)間比例。
[0162] ECIR = - pg#Jitm/T. ⑴）
[0163] 式中：函數(shù)f(t)的定義如下：
[0164] ，(〇 =則=仏：=' （12)
[0165] 12)區(qū)域多微網(wǎng)能源就地利用時(shí)間率（Multi-Microgrids Renewable Energy Local Consumption Time Ratio;MECTR);該指標(biāo)用于定義區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源出 力被完全就地消納的時(shí)間比例。
[0166] MECTR = f (fit Phad, (〇-i Psi",j it))dr It . ( K3) j-i i
[0167] (2)區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)
[0168] 1)區(qū)域多微網(wǎng)平均狀態(tài)轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間（Multi-Microgrids Operation Response Time;M0RT);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)-孤島狀態(tài)轉(zhuǎn)換年度平均響應(yīng)時(shí)間。
(14)
[0170]式中:Ti_state(t)為第i次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的平均響應(yīng)時(shí)間;X為年度狀態(tài)轉(zhuǎn)換次數(shù)。
[0171 ] 2)區(qū)域多微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)間比例(Multi-Microgrids Islanded Operation Time Rati〇;MI0TR);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)年均孤島運(yùn)行時(shí)間與年度總時(shí)間的比例。
(15)
[0173] 式中:Ti_islanded為第i次孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間;Y為年度孤島次數(shù)。
[0174] 3)區(qū)域多微網(wǎng)孤島成功率(Multi-Mi crogr ids I sanding Successive Ratio ; MISR);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)由并網(wǎng)運(yùn)行切換到孤島運(yùn)行的成功率。
(16)
[0176] 式中:N_success為狀態(tài)轉(zhuǎn)換成功次數(shù);Nt〇tai為狀態(tài)轉(zhuǎn)換總次數(shù)。
[0177] 4)區(qū)域多微網(wǎng)孤島運(yùn)行能力（Multi-Microgrid Islanded Operation Ability; MI0A);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行對于系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷的滿足程度。
[0178] mioa = /(JX!>""",{,)) It. an =1 M l
[0179]式中：f(t)函數(shù)的含義如上式(12)所示。
[0180] (3)區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)
[0181 ] 1)孤島最長運(yùn)行時(shí)間（Multi-Microgrids Islanded Max Duration;MIMD);該指 標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)孤島條件下的最長運(yùn)行時(shí)間。
[0182] MIMD=max(Ti islanded )(19)
[0183] 2)單個(gè)微網(wǎng)故障率(Microgrid Failure Rate;MFR);該指標(biāo)用于描述單個(gè)微網(wǎng)的 故障概率。
(20)
[0185] 式中:Ti為微網(wǎng)評估年度內(nèi)第i次故障的故障持續(xù)時(shí)間;nt評估年度內(nèi)故障次數(shù)。
[0186] 3)區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)故障率(Multi-Microgrid System Failure Rate ;MSFR);該指 標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)的故障概率。
(21)
[0188] 式中為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)評估年度內(nèi)第i次故障的故障持續(xù)時(shí)間;mt評估年度 內(nèi)故障次數(shù)。
[0189] (4)區(qū)域多微網(wǎng)源-荷充裕性指標(biāo)
[0190] 1)多微網(wǎng)總負(fù)荷功率(Multi-microgrids Total Load;MTL);該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū) 域多微網(wǎng)總負(fù)荷功率。具體而言，負(fù)荷包括電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。
[0191] MTL= 2Pe-i〇ad+2Pc-i〇ad+2Ph-i 〇ad (23)
[0192] 式中:Pei-、P?！?、Ph_i〇ad分別為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)年均電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。
[0193] 2)區(qū)域總負(fù)荷功率(Regional Total Load Power ;RTLP);該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多 微網(wǎng)系統(tǒng)所在區(qū)域內(nèi)總負(fù)荷功率。具體而言，負(fù)荷包括電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷。
[0194] RTLP= X Pe_load_total+ ^ Pc_load_total+ ^ Ph load total (24)
[0195] 式中：Pe+load+totahPc+load+totahPh+load+total分別為多微網(wǎng)所在區(qū)域內(nèi)電負(fù)荷、冷負(fù)荷 和熱負(fù)荷的總功率。
[0196] 3)區(qū)域多微網(wǎng)負(fù)荷供電率(Multi-microgrids Load Ratio ;MLR);該指標(biāo)用于計(jì) 算多微網(wǎng)涵蓋的負(fù)荷占區(qū)域總負(fù)荷的比例。
(25)
[0198] 式中:MTL、RTLP含義如上文所示。
[0199] 4)多微網(wǎng)總發(fā)電容量（Multi-microgrids Total Installation Capacity; MTIC);該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)總裝機(jī)容量。
[0200] MTIC=2Pec (26)
[0201 ]式中:。為所有微網(wǎng)供電機(jī)組的總額定功率。
[0202] 5)多微網(wǎng)容載比（Multi-microgrid Load/installed Capacity Ratio;MLCR);該 指標(biāo)用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)總負(fù)荷與總裝機(jī)容量的比例。
(.27)
[0204] 式中:MTL、MTIC的含義如上文所示。
[0205] 6)系統(tǒng)總負(fù)荷量(Multi-microgrids System Total Load;MSTL)，用于計(jì)算區(qū)域 多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的總負(fù)荷水平。其表達(dá)式為：
[0206] MSTL=玄 fuyr (別)
[0207]式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值87604^0(0為 微網(wǎng)n中t時(shí)刻的平均負(fù)荷功率。
[0208] 7)系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷需求（Multi-microgrids System Critical Load Demand; MSCLD)
[0209] (kW)，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù)荷用電水平。其表達(dá)式為：
[0210] MSCLI>=Xj(> (% n=l
[0211 ]式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760; Pea-, n⑴為 微網(wǎng)n中t時(shí)刻的關(guān)鍵負(fù)荷的平均負(fù)荷功率。
[0212] 8)系統(tǒng)非關(guān)鍵負(fù)荷需求(Multi-microgrids System Noncritical Load Demand; MSNLD)(kW)，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的非關(guān)鍵負(fù)荷的用電水平。其表達(dá)式為：
[0213] MSNLD-f j〇>,c (3Q> n=l
[0214]式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760^^1440 為微網(wǎng)n中t時(shí)刻非關(guān)鍵負(fù)荷的平均負(fù)荷功率。
[0215] 9)系統(tǒng)總發(fā)電量（Multi-microgrids System Total Energy Generation;MSTEG) kWh):該指標(biāo)反映了區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)分布式電源等發(fā)電設(shè)備的年總發(fā)電量。其表達(dá)式為： N. T
[0216] MST[G=m/%,,(/)士 n=l
[0217]式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760;Pgen, n(t)為微 網(wǎng)n中t時(shí)刻的平均發(fā)電功率。
[0218] 10)系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷比率（Multi-microgrids System Critical Load Level; MSCLL)(100%):該指標(biāo)反映了區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵負(fù)荷的占比。其表達(dá)式為：
(.3.2)
[0220]式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760 T?！?,n(t)為 微網(wǎng)n中t時(shí)刻的關(guān)鍵負(fù)荷平均功率。
[0221] (5)區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)
[0222] 1)區(qū)域多微網(wǎng)多能類型數(shù)(Multi-Microgrids Multi-energy Type;MMT);該指標(biāo) 用于描述待評估微網(wǎng)內(nèi)用戶利用的能源類型總數(shù);具體涵蓋的能源類型包括：電、冷、熱、天 然氣等。
[0223] MMT=me (33)
[0224] 式中:me區(qū)域微網(wǎng)中多類型能源數(shù)量。
[0225] 2)區(qū)域多微網(wǎng)電/熱需求比（Multi-Microgrids Electrical and Thermal Demand Ratio;METR);該指標(biāo)用于評估區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)用戶年均電負(fù)荷和熱負(fù)荷的比例。
(34)
[0227] 式中：pic^jU)為t時(shí)刻第j個(gè)微網(wǎng)用戶的電負(fù)荷功率;qc,j(t)，qh,j(t)分別為t時(shí) 刻第j個(gè)微網(wǎng)用戶的制冷、供暖負(fù)荷的功率。
[0228] 3)微網(wǎng)電/熱裝機(jī)容量比值(Microgrid Electrical and Thermal Installation Capacity Ratio ;METCR);該指標(biāo)用于評估區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)電/熱裝機(jī)容量的比值。
(35)
[0230]式中:Pe。為所有微網(wǎng)供電機(jī)組的總額定功率。Pt。為所有供熱機(jī)組的額定功率。
[0231 ] 4)區(qū)域多微網(wǎng)供電效率(Multi-Microgrids Power Eff iciency ;MPE);該指標(biāo)用 于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供電的效率。
[0233]式中：各符號含義如上所示。 (36)
[0234] 5)區(qū)域多微網(wǎng)供熱效率(Multi-Microgrid Thermal Efficiency;MTE)該指標(biāo)用 于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供熱的效率。
(37)
[0236] 式中：qc；,j(t)為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)熱負(fù)荷功率。
[0237] 6)區(qū)域多微網(wǎng)供冷效率(Multi-Microgrids Cooling Efficiency;MCE)該指標(biāo)用 于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供冷的效率。
(38)
[0239] 式中:qh,j(t)為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)冷負(fù)荷功率。
[0240] 7)微網(wǎng)整體供能效率(Microgrid Overall Energy Efficiency;MOEE);該指標(biāo)用 于評估區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)冷、熱和電的整體能源利用效率。
(39：)
[0242] 式中：fm(t)為t時(shí)刻天然氣的消耗速率;單位為kW;egrid(t)為t時(shí)刻從電網(wǎng)購電的 電功率，單位為kWA為電網(wǎng)的整體供電效率。
[0243] 8)區(qū)域多微網(wǎng)供電碳排放量（Multi-Microgrids Carbon Emission per Unit Power Energy; MCEUP);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)電能消耗量與碳排放量的比例。
(40)
[0245] 9)區(qū)域多微網(wǎng)供熱碳排放量（Multi-Microgrids Carbon Emission per Unit Heating Energy;MCEUH);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供熱量與碳排放量的比例。
(41)
[0247] 10)區(qū)域多微網(wǎng)供冷碳排放量（Multi-Microgrid Carbon Emission per Unit Cooling Energy;MCEUH);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供冷量與碳排放量的比例。
(42)
[0249] 11)區(qū)域多微網(wǎng)單位耗能碳排放量（Multi-Microgrid Carbon Emission per Unit Energy;MCEUE);該指標(biāo)用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)單位耗能與碳排放量的比例。
(43)：
[0251 ]式中：W為單位天然氣的碳排放量，單位g/kWh; K為電網(wǎng)單位電能碳排放量，單位 g/kWh。其他符號含義如上所不。
[0252]參見圖1，該區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要兩個(gè)方面的支持:基本數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)(硬件支持)和綜合評估系統(tǒng)(軟件開發(fā)）。
[0253] 基本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要用于收集區(qū)域多微網(wǎng)評估所需要的基本數(shù)據(jù)情況。基本數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)主要采集以下幾個(gè)方面的數(shù)據(jù)：
[0254] 1.區(qū)域多微網(wǎng)結(jié)構(gòu)和配置數(shù)據(jù)。具體包括：1)各個(gè)微網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備配置數(shù)據(jù)和運(yùn)行 參數(shù);2)微網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)情況;3)微網(wǎng)所在配網(wǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)。
[0255] 2.區(qū)域多微網(wǎng)風(fēng)、光和負(fù)荷數(shù)據(jù)。具體包括：1)微網(wǎng)所在區(qū)域風(fēng)、光年度采集數(shù)據(jù) 2)各個(gè)微網(wǎng)內(nèi)冷、熱和電負(fù)荷的基本參數(shù)。
[0256] 綜合評估系統(tǒng)主要基于采集到的數(shù)據(jù)和指標(biāo)的計(jì)算方法計(jì)算響應(yīng)的區(qū)域多微網(wǎng) 指標(biāo)。具體實(shí)施情況如下所示：
[0257] 1.輸入?yún)^(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源配置數(shù)據(jù)和負(fù)荷情況數(shù)據(jù);抽樣區(qū)域 多微網(wǎng)內(nèi)用戶對于冷、熱負(fù)荷的需求。明確區(qū)域多微網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)關(guān)系和區(qū)域多微網(wǎng)所在的配 網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)荷情況。
[0258] 2.通過上述數(shù)據(jù)得到區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)。
[0259] 3.建立分布式電源模型并抽樣區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力數(shù)據(jù)和冷熱電三聯(lián) 供設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù);建立區(qū)域多微網(wǎng)條件下微網(wǎng)等效模型;通過潮流計(jì)算得到各個(gè)微網(wǎng)間 出力數(shù)據(jù)。具體而言，分布式電源模型和抽樣方法如下所示：
[0260] 1)基于年度風(fēng)速數(shù)據(jù)得到風(fēng)速概率分布模型;基于光照數(shù)據(jù)建立大氣透明度的概 率分布模型，并通過大氣透明度與光伏的關(guān)系間接得到光照強(qiáng)度的概率分布特征;基于歷 史負(fù)荷數(shù)據(jù)建立負(fù)荷的概率分布模型；
[0261] 2)基于步驟1)建立的模型抽樣風(fēng)速、光照強(qiáng)度和負(fù)荷數(shù)據(jù)。依據(jù)風(fēng)速與風(fēng)機(jī)出力 關(guān)系，光照強(qiáng)度與光伏出力的關(guān)系得到微網(wǎng)內(nèi)分布式電源的出力情況。
[0262] 3)基于微網(wǎng)內(nèi)冷和熱負(fù)荷狀況，得到冷、熱和電三聯(lián)供設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，即 冷、熱和電三聯(lián)供設(shè)備的發(fā)電量、供熱/供冷量、燃?xì)庀牧康葦?shù)據(jù)。
[0263] 4)依據(jù)每個(gè)微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力情況、負(fù)荷情況、三聯(lián)供設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)以及區(qū) 域多微網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)關(guān)系，采用潮流計(jì)算工具得到區(qū)域多微網(wǎng)間能量流動(dòng)關(guān)系。
[0264] 4.計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)和區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)以 及區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)。
[0265] 5.統(tǒng)計(jì)評估年度內(nèi)微網(wǎng)孤島運(yùn)行次數(shù)、孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間等指標(biāo);結(jié)合負(fù)荷數(shù)據(jù) 和區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源和儲(chǔ)能的配置容量，得到區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆 弱性指標(biāo)。
[0266] 6.至此從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱 性與反脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)五個(gè)方面得到了評 估區(qū)域多微網(wǎng)綜合性能的指標(biāo)。
[0267] 7 .利用所提指標(biāo)綜合評價(jià)多微網(wǎng)系統(tǒng)的性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種區(qū)域多微網(wǎng)綜合評價(jià)方法，該評價(jià)方法首先從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)、區(qū) 域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及區(qū)域多 微網(wǎng)多能利用指標(biāo)五個(gè)方面量化區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)，包含： (1)區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo) 1) 區(qū)域多微網(wǎng)年均輸出電量MAOE，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)年均向外部電網(wǎng)輸出的電量總 和：式中:Pl(t)為t時(shí)刻流入第i個(gè)微網(wǎng)的功率;η為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目，T為所計(jì)算 的總時(shí)間段； 2) 區(qū)域多微網(wǎng)年均發(fā)電量MAGE，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)的所有分布式電源年 均總發(fā)電量：式中:pgen, i (t)為第i個(gè)微網(wǎng)t時(shí)刻的發(fā)電功率； 3) 區(qū)域多微網(wǎng)輸出電能比MEOR，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)輸出電能占區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng) 分布式電源總發(fā)電量的比例： MEOR-MAOE/MAGE (3) 4) 區(qū)域多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線年均電能交換量MTAE，用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)某條聯(lián)絡(luò)線年均流通 電量：式中:為微網(wǎng)內(nèi)第i條聯(lián)絡(luò)線在第t個(gè)小時(shí)段的平均流經(jīng)功率； 5) 區(qū)域多微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線年均電能總交換量MAEE，用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線年均流通電 量：式中:m為區(qū)域多微網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)線的條數(shù)； 6) 區(qū)域多微網(wǎng)電能交換比MEER，用于計(jì)算聯(lián)絡(luò)線流經(jīng)電量占區(qū)域多微網(wǎng)總電負(fù)荷的比 例：式中:Pldjt)為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)第t個(gè)小時(shí)段第j個(gè)微網(wǎng)的平均電負(fù)荷功率； 7) 區(qū)域多微網(wǎng)電能交換率METOR，用于計(jì)算聯(lián)絡(luò)線流經(jīng)電量占多微網(wǎng)所有機(jī)組產(chǎn)能的 比例：8) 區(qū)域多微網(wǎng)電能充裕度MPAI，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中電能的充裕度：式中:Pldjt)為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)第t個(gè)小時(shí)段第j個(gè)微網(wǎng)的平均電負(fù)荷功率； 9) 微網(wǎng)能源就地利用率ELCR，用于計(jì)算微網(wǎng)內(nèi)分布式電源發(fā)電量的就地利用水平：10) 區(qū)域多微網(wǎng)能源就地利用率MELCR，該指標(biāo)用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源發(fā) 電量就地利用的比例：式中:ELCRj為第j個(gè)微網(wǎng)的ELCR指標(biāo)； 11) 微網(wǎng)能源就地利用時(shí)間率ECTR，用于計(jì)算微網(wǎng)分布式電源出力完全被微網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷 消納的時(shí)間比例：式中：函數(shù)f(t)的定義如下：12) 區(qū)域多微網(wǎng)能源就地利用時(shí)間率MECTR，用于定義區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源出力 被完全就地消納的時(shí)間比例：(2)區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo) 1) 區(qū)域多微網(wǎng)平均狀態(tài)轉(zhuǎn)換響應(yīng)時(shí)間MORT，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)-孤島狀態(tài) 轉(zhuǎn)換年度平均響應(yīng)時(shí)間：式中:Ti_state(t)為第i次狀態(tài)轉(zhuǎn)換的平均響應(yīng)時(shí)間;X為年度狀態(tài)轉(zhuǎn)換次數(shù)； 2) 區(qū)域多微網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)間比例MIOTR，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)年均孤島運(yùn)行時(shí)間 與年度總時(shí)間的比例：式中:Ti_islan(fed為第i次孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間;Y為年度孤島次數(shù)； 3) 區(qū)域多微網(wǎng)孤島成功率MISR，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)由并網(wǎng)運(yùn)行切換到孤島運(yùn)行 的成功率；式中:N_success為狀態(tài)轉(zhuǎn)換成功次數(shù);NtcitaI為狀態(tài)轉(zhuǎn)換總次數(shù)； 4)區(qū)域多微網(wǎng)孤島運(yùn)行能力MIOA，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)孤島運(yùn)行對于系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷 的滿足程度：式中:f(t)函數(shù)的含義如式(12)所示； (3) 區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性指標(biāo) 1) 孤島最長運(yùn)行時(shí)間MMD，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)孤島條件下的最長運(yùn)行時(shí)間： MIMD=max(Ti-isianded) (19) 2) 單個(gè)微網(wǎng)故障率MFR，用于描述單個(gè)微網(wǎng)的故障概率：式中:Ti為微網(wǎng)評估年度內(nèi)第i次故障的故障持續(xù)時(shí)間;nt評估年度內(nèi)故障次數(shù)； 3) 區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)故障率MSFR，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)的故障概率：式中：Im_i為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)評估年度內(nèi)第i次故障的故障持續(xù)時(shí)間;mt評估年度內(nèi)故 障次數(shù)； (4) 區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo) 1) 多微網(wǎng)總負(fù)荷功率MTL，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)總負(fù)荷功率： MTL= Σ Pe load+ Σ Pc load+ Σ Ph load (23) 式中:P^lCiad、PcJciad、Ph_l〇ad分別為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)年均電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱負(fù)荷； 2) 區(qū)域總負(fù)荷功率RTLP，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)所在區(qū)域內(nèi)總負(fù)荷功率： RTLP - Σ Pe-l〇a(J-total+ Σ Pc-l〇a(J-total+ Σ Ph-load-total ( 24 ) 式中：Pe+load+total、Pc+load+total、Ph_load_total分別為多微網(wǎng)所在區(qū)域內(nèi)電負(fù)荷、冷負(fù)荷和熱 負(fù)荷的總功率;3)區(qū)域多微網(wǎng)負(fù)荷供電率MLR，用于計(jì)算多微網(wǎng)涵蓋的負(fù)荷占區(qū)域總負(fù)荷的 比例：4) 多微網(wǎng)總發(fā)電容量MT IC，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)總裝機(jī)容量： MTIC= Σ Pec (26) 式中:Pe。為所有微網(wǎng)供電機(jī)組的總額定功率； 5) 多微網(wǎng)容載比MLCR，用于計(jì)算多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)總負(fù)荷與總裝機(jī)容量的比例；式中:MTUMTIC的含義如上文所示； 6) 系統(tǒng)總負(fù)荷量MSTL，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的總負(fù)荷水平;其表達(dá)式 為：式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760; Piciad, n (t)為微網(wǎng)η 中t時(shí)刻的平均負(fù)荷功率； 7) 系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷需求MSCLD(kW)，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù)荷用 電水平； 其表達(dá)式為：式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760;?。_1。3(1, 11(〇為微網(wǎng) η中t時(shí)刻的關(guān)鍵負(fù)荷的平均負(fù)荷功率； 8) 系統(tǒng)非關(guān)鍵負(fù)荷需求MSNLD(kW)，用于計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)所有微網(wǎng)的非關(guān)鍵負(fù) 荷的用電水平;其表達(dá)式為：式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760;Ρη^ιΜ(1, ηα)為微 網(wǎng)η中t時(shí)刻非關(guān)鍵負(fù)荷的平均負(fù)荷功率； 9) 系統(tǒng)總發(fā)電量MSTEG(kWh):該指標(biāo)反映了區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)分布式電源等發(fā)電設(shè)備 的年總發(fā)電量;其表達(dá)式為：式中：N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760; Pge3n, n( t)為微網(wǎng)η 中t時(shí)刻的平均發(fā)電功率； 10) 系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷比率MSCLL(100%):該指標(biāo)反映了區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵負(fù)荷的占 比；其表達(dá)式為：式中:N為區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)中微網(wǎng)數(shù)目；T為年小時(shí)數(shù)，通常取值8760;?。_1。3(1, 11(〇為微網(wǎng) η中t時(shí)刻的關(guān)鍵負(fù)荷平均功率； (5)區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo) 1) 區(qū)域多微網(wǎng)多能類型數(shù)MMT，用于描述待評估微網(wǎng)內(nèi)用戶利用的能源類型總數(shù)： MMT=me (33) 式中:me區(qū)域微網(wǎng)中多類型能源數(shù)量； 2) 區(qū)域多微網(wǎng)電/熱需求比METR，用于評估區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)用戶年均電負(fù)荷和熱負(fù)荷的 比例：式中：Piciad, j(t)為t時(shí)刻第j個(gè)微網(wǎng)用戶的電負(fù)荷功率;qcu(t)，qh, j(t)分別為t時(shí)刻第j 個(gè)微網(wǎng)用戶的制冷、供暖負(fù)荷的功率； 3) 微網(wǎng)電/熱裝機(jī)容量比值METCR，用于評估區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)電/熱裝機(jī)容量的比值：式中:Pe。為所有微網(wǎng)供電機(jī)組的總額定功率;Pt。為所有供熱機(jī)組的額定功率； 4) 區(qū)域多微網(wǎng)供電效率(Multi-Microgrids Power Efficiency;MPE);該指標(biāo)用于評 估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供電的效率；5) 區(qū)域多微網(wǎng)供熱效率MTE，用于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供熱的效率：式中：qcu(t)為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)熱負(fù)荷功率； 6) 區(qū)域多微網(wǎng)供冷效率MCE，用于評估區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供冷的效率：式中：qh,j(t)為區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)冷負(fù)荷功率； 7) 微網(wǎng)整體供能效率MOEE，用于評估區(qū)域微網(wǎng)內(nèi)冷、熱和電的整體能源利用效率：式中：fm( t)為t時(shí)刻天然氣的消耗速率;單位為kW; egrid (t)為t時(shí)刻從電網(wǎng)購電的電功 率，單位為kW; η為電網(wǎng)的整體供電效率； 8) 區(qū)域多微網(wǎng)供電碳排放量MCEUP，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)電能消耗量與碳排放量 的比例；9) 區(qū)域多微網(wǎng)供熱碳排放量MCEUH，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供熱量與碳排放量的比 例；10) 區(qū)域多微網(wǎng)供冷碳排放量MCEUH，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)供冷量與碳排放量的比 例；11) 區(qū)域多微網(wǎng)單位耗能碳排放量MCEUE，用于描述區(qū)域多微網(wǎng)系統(tǒng)單位耗能與碳排放 量的比例；式中：Pf為單位天然氣的碳排放量，單位g/kWh ; 為電網(wǎng)單位電能碳排放量，單位g/ kWh； 評價(jià)過程如下： 一、 輸入?yún)^(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源配置數(shù)據(jù)和負(fù)荷情況數(shù)據(jù);抽樣區(qū)域多 微網(wǎng)內(nèi)用戶對于冷、熱負(fù)荷的需求，明確區(qū)域多微網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)關(guān)系和區(qū)域多微網(wǎng)所在的配網(wǎng) 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)荷情況； 二、 通過上述數(shù)據(jù)得到區(qū)域多微網(wǎng)綜合評估指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)； 三、 建立分布式電源模型并抽樣區(qū)域多微網(wǎng)內(nèi)分布式電源出力數(shù)據(jù)和冷熱電三聯(lián)供設(shè) 備的運(yùn)行數(shù)據(jù);建立區(qū)域多微網(wǎng)條件下微網(wǎng)等效模型;通過潮流計(jì)算得到各個(gè)微網(wǎng)間出力 數(shù)據(jù)； 四、 計(jì)算區(qū)域多微網(wǎng)指標(biāo)中區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)和區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)以及區(qū) 域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)； 五、 統(tǒng)計(jì)評估年度內(nèi)微網(wǎng)孤島運(yùn)行次數(shù)、孤島運(yùn)行持續(xù)時(shí)間等指標(biāo);結(jié)合負(fù)荷數(shù)據(jù)和區(qū) 域多微網(wǎng)內(nèi)各個(gè)微網(wǎng)中分布式電源和儲(chǔ)能的配置容量，得到區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反脆弱性 指標(biāo)； 六、 此從區(qū)域多微網(wǎng)能量交互性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)靈活性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)脆弱性與反 脆弱性指標(biāo)、區(qū)域多微網(wǎng)源-荷指標(biāo)及區(qū)域多微網(wǎng)多能利用指標(biāo)五個(gè)方面得到評估區(qū)域多 微網(wǎng)綜合性能的指標(biāo)。
【文檔編號】G06Q50/06GK105931140SQ201610297463
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月7日
【發(fā)明人】王守相, 張興友, 莊劍, 王旭東
【申請人】天津大學(xué), 國網(wǎng)天津市電力公司