基于负荷优属度的含DG配电网可靠性研究

刘小康; 张菁; 刘传修; 宋紫阳

基于负荷优属度的含DG配电网可靠性研究

1.
上海工程技术大学电子电气工程学院，上海 201620
2.
上海辰竹仪表有限公司，上海 201612

基金项目: 上海工程技术大学研究生科研创新资助项目（0232-E3-0903-19-01272）

详细信息

作者简介:
刘小康（1993−），男，在读硕士，主要研究方向为微电网系统可靠性分析. E-mail：317312046@qq.com

通讯作者:
张　菁（1969−），女，副教授，博士，主要研究方向为电力系统及其自动化. E-mail：zj2015@sues.edu.cn

中图分类号: TM72, TP301
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出版历程
- 收稿日期: 2020-09-15
- 刊出日期: 2021-03-30

Reliability Research of Distribution Network with DG Based on Load Superiority Degree

1.
School of Electronic and Electrical Engineering, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China
2.
Shanghai Chenzhu Instruments Co., Ltd., Shanghai 201612, China

摘要

摘要: 针对现有含分布式电源（DG）配电网在孤岛模式下运行时，负荷削减过程中对负荷赋权的随意性以及赋权途径过于单一的问题，提出一种基于层次—熵权法的主客观综合赋权算法. 首先建立负荷重要程度衡量指标体系，其次基于层次分析法对负荷中各指标主观赋权，然后利用熵权法对各指标客观赋权，最后引入Kender和谐系数得出指标综合权重. 该算法一方面充分挖掘指标的客观信息，另一方面提升赋权途径的多样性和综合化. 通过对配电网的可靠性进行算例评估，验证所提出算法的正确性，说明提出算法具有一定的理论价值和实际价值.
- 配电网 /
- 孤岛模式 /
- 层次分析法 /
- 熵权法 /
- 综合权重 /
- 可靠性
Abstract: In order to solve the problem that load weighting is arbitrary and the way of weighting is too single in the process of load reduction when the existing distribution network with distributed generation (DG) is operating in the island mode, a new weight weighting algorithm based on hierarchical entropy method was proposed. Firstly, the index system of load importance degree was established. Secondly, each index in the load was given subjective weight based on the analytic hierarchy process. Then, the entropy weight method was used to give objective weight to each index. On the one hand, the algorithm fully mines the objective information of the indicators, and on the other hand, it improves the diversity and synthesis of the weighting approaches.The correctness of the proposed algorithm was verified by an example evaluation of the reliability of the distribution network, which shows that the proposed algorithm has certain theoretical and practical value.
- distribution network /
- island model /
- analytic hierarchy process /
- entropy weight /
- comprehensive weight /
- reliability

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图 1 层次分析结构

Figure 1. AHP structure

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图 2 可靠性评估流程

Figure 2. Reliability assessment process

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图 3 拓扑结构

Figure 3. Topological structure

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表 1 负荷点指标参数

Table 1. Parameters of load point

负荷点编号	负荷点用户数 / 个	负荷值 / MW	缺电成本 / (kW·h⁻¹)	负荷密度 / (MW·km⁻²)	年最大负荷利用小时 / h
19	126	0.1808	10.50	60	2200
22	132	0.2070	75.67	120	4000
18,23	147	0.1659	57.53	200	7000
32,37	1	0.1929	42.12	50	6437
21,35	1	0.2633	53.37	65	7100
24,40	1	0.3057	35.02	50	6157
26,38	1	0.2831	83.55	40	7000
20,30,34	1	0.2501	94.45	40	3157
27,29,33,39	76	0.1585	75.85	60	4678
25,28,31,36	79	0.1554	47.35	45	2437

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表 2 各区域指标客观权重

Table 2. Index weights of each region

区域	a₁	a₂	a₃	a₄	a₅
F5	0.3353	0.2018	0.1852	0.1364	0.1413
F6	0.1379	0.3257	0.1482	0.2033	0.1849
F7	0.3588	0.2316	0.1788	0.1317	0.0992

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表 3 负荷权重及其优属度排序

Table 3. Ranking of load weight and its degree

区域	负荷点编号	主观权重	客观权重	综合权重
F6	LP29	0.4519	0.4624	0.4572
	LP30	0.3808	0.3971	0.3890
	LP28	0.1673	0.1405	0.1539
F5	LP35	0.4714	0.2506	0.3610
	LP33	0.1585	0.3013	0.2299
	LP34	0.1599	0.1446	0.1523
	LP32	0.1505	0.1192	0.1349
	LP31	0.0597	0.1842	0.1220
F7	LP39	0.2692	0.3083	0.2888
	LP38	0.2549	0.2151	0.2350
	LP40	0.2559	0.1714	0.2137
	LP37	0.1576	0.1073	0.1325
	LP36	0.0624	0.1980	0.1302

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表 4 不同方案负荷点可靠性指标

Table 4. Reliability indexes of load with different cases

负荷点	方案1			方案2
负荷点	λ	r	U	λ	r	U
LP18	0.73	7.68	5.61	0.73	7.67	5.60
LP25	1.71	5.15	8.80	1.71	5.15	8.81
LP28	1.70	6.17	10.50	1.70	6.19	10.52
LP29	0.44	12.41	5.45	0.44	12.41	5.42
LP31	1.35	6.61	8.93	1.35	6.61	8.93
LP33	0.68	8.96	6.05	1.35	6.61	8.93
LP35	0.68	8.93	6.07	0.68	8.95	6.06
LP39	0.66	9.92	6.50	1.93	6.01	11.60
LP40	1.93	6.01	11.60	0.66	9.92	6.50

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表 5 不同方案系统可靠性指标

Table 5. Reliability index of different cases

方案	SAIFI	SAIDI	CAIDI	ASAI
方案1	1.0249	7.0790	6.9068	0.99919
方案2	1.1485	7.5849	6.6040	0.99913

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