2 微电网运行效果评价指标
第1节借助鱼骨图所提出的影响因素定义指标集,每个指标反映具有时空特性的微电网运行特性的一个方面。下面对其中的一些关键指标做重点介绍。
2.1 微电网可靠性指标
1)DG年发电利用率。
DG年发电利用率表征所有DG的年实际发电量相对年额定发电量的占比,用微电网内所有DG年实际发电量(单位为kW.h)与其年额定发电量(单位为kW.h)的比值表示,其中,年额定发电量指DG以装机容量运行一年所发的电量,计算公式为
2)DG年运行率。
DG年运行率表征统计年内所有DG的运行情况,用微电网内每个DG年运行时间(单位为h)与其装机容量(单位为kW)的乘积之和占每个DG年额定发电量的比值表示,计算公式为
3)清洁能源弃电率。
清洁能源弃电率指由于风光输出功率不稳定及电网接纳能力不足等原因导致的弃风和弃光电量占清洁能源年发电量的比值。计算公式如下：
4)储能系统年利用率。
储能系统年利用率可用一年内储能的放电量与其额定容量的比值的平均值反映。计算公式为
式中：ND为储能系统一年的放电次数;Ei为储能系统第i次放电释放的电量;EN为储能系统额定容量。
5)网络可靠性。
微电网的网络主要指微电网中的配送电设备,主要包括配电线路、断路器和逆变器等一次设备,微电网的可靠性还受通信、监控和保护等二次设备的影响。微电网的网络可靠性指标以一次设备和二次设备为评价对象,从其故障率、故障停运方面,提出相应指标,以反映网络的可靠性。下面以逆变器故障停运率为例,对这类指标进行解释说明。
逆变器故障停运率表征逆变器的故障停运情况,用统计时段内逆变器总故障停运时间(单位为min或s)与统计时长(单位为min或s)的比值表示,本文中,统计时间取1年,计算公式为
6)用户平均停电缺供电量占比。
用户平均停电缺供电量占比表征用户停电电量情况,用统计时段内总停电缺供电量与统计时段内期望供电量的比值表示,其中,期望供电量为实际供电量和缺供电量的和,统计时长为一年。用户平均停电缺供电量占比计算公式为
7)用户平均故障停电时间占比。
用户平均故障停电时间占比表征用户故障停电时间情况,用统计时段内所有用户因故障停电的持续时间(单位为min或s)占总用户数与统计时长乘积的比值表示,计算公式为
2.2 微电网协调性指标
微电网协调运行的本质是通过控制可控的电源和负荷实现源-网-荷能量互济和资源的最大化利用。因此,研究微电网可控性、微电网内源荷协调互动关系及微电网与配电网相互影响关系对促进微电网的发展具有重要意义。需要说明,对独立微电网进行评价时无需考虑微电网与配电网协调性指标集。下面重点介绍源荷协调性、微电网与配电网协调性指标。
首先给出2个定义：1)自发自用缺额电量。当DG总发电电量小于总负荷需求电量时,总负荷需求电量与发电电量的差即为自发自用缺额电量。2)自发自用剩余电量。当DG总发电电量大于总负荷需求电量时,发电电量与总负荷需求电量的差即为自发自用剩余电量。
具体指标为：
1)自发自用电量缺额占比。
自发自用电量缺额占比反映DG无法满足负荷电量需求的情况,用统计时段内自发自用缺额电量与总负荷需求电量的比值表示,计算公式为
2)自发自用电量剩余占比。
自发自用电量剩余占比反映DG对负荷供电后剩余电量情况,用统计时间内自发自用剩余电量与总负荷需求电量的比值表示,计算公式如下：
3)储能补充发电能力。
能量型储能系统的接入可较大提高微电网的自治能力,起到削峰填谷的作用。
储能补充发电能力表征储能对自发自用缺额电量的补充供电能力,用储能放电量与自发自用缺额电量的比值表示,计算公式为
4)储能消纳电量能力。
储能消纳电量能力表征储能对自发自用剩余电量的存储能力,用储能充电量与自发自用剩余电量的比值表示,公式为
5)功率型储能占比。
功率型储能的特点是能量释放速度快,可快速响应负荷需求。功率型储能占比表征储能快速充放电能力,用功率型储能额定容量占所有储能额定容量的比值表示,计算公式为
6)能量自平滑度。
能量自平滑度表征微电网电量的自给自足能力,用统计时间内微电网自发自用电量与总负荷供电量的比值表示,计算公式为
7)功率自平衡度。
功率自平衡度表征微电网功率的自给自足能力,用统计时间内有功功率自给自足能力的平均值表示,计算公式为
