基于新能源消纳能力的开封电网无功支撑评价

南钰 宋瑞卿

摘要：基于新能源的消纳能力的提升，且确保电网安全运行，文章充分考虑影响无功效果的多种因素，从电网系统无功支撑能力进行定量评估研究，通过专家评价方法将系统无功支撑评价体系分为配置类、运维类以及无功经济运行三个类别;最后以开封电网为例，采用自主决策视角和数据包络分析法两者相结合实施评价，研究表明该方案对无功支撑效果的评价具有较好的适用性，同时该方案可以为开封电网新能源的消纳潜力分析提供一定的决策参考。

Abstract： Based on the improvement of new energy absorption capacity and ensuring the safe operation of power grid， this paper fully considers many factors that affect the reactive power effect， carries on the quantitative evaluation research from the power grid system reactive power support capacity， through the expert evaluation method， divides the system reactive power support evaluation system into three categories： allocation category， operation and maintenance category and reactive power economic operation. Finally， taking Kaifeng power grid as an example， the independent decision perspective and data envelopment analysis method are used to carry out the evaluation. The research shows that the scheme has good applicability to the evaluation of reactive power support effect. At the same time， the scheme can provide a certain decision reference for the analysis of the absorption potential of new energy in Kaifeng power grid.

關键词：新能源消纳;地区电网;无功评价

Key words： new energy consumption;regional power grid;reactive power evaluation

中图分类号：TM619                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）25-0198-04

0  引言

新能源的高比例渗透电网背景下，电网公司对该区域新能源消纳能力的评价尤为重要。评估的主要意义在于为电网高比例消纳新能源提供技术改造或规划依据，尤其是对电网安全起到支撑作用的无功设备优化运行支撑效果进行再判断，这样可以对电网消纳新能源的潜力进行评估。目前国内外对于无功设备的定量评估研究，主要是通过电压、损耗或功率因数的变化来判断，这种判断缺少综合性的统筹考虑，无功优化后的效果还受到无功补偿设备补偿能力状况、发电机本身的无功调节能力、有载调压装置调压能力状况以及全网的电压稳定运行水平的影响，电网无功功率受到影响的因素是模糊的，由于这些不确定性的影响，只有采用综合的评价方法应用于效果评价，才能验证电网无功支撑的实际效果。

在能源电力行业关于评价方法的应用，国内外主要应用有以下多种，如多变量比较分析的雷达图法、基于双链量子遗传算法的投影寻踪法、利用经验数据评价的非参数方法、无需决策者进行主观权重赋权的自主决策视角方法、可以对评价方法进行有效率验证的数据包络分析法等;对于电网无功设备支撑效果指标而言，其指标涉及面广，如果过多的主观定量赋值，势必影响结论的准确性，使得评价精确性无法保证，经过综合对比诸多评价方法，自主决策视角可以减少主观赋值的影响，同时利用数据包络分析法对该评价方法进行有效率验证，本文主要考虑无功评价指标体系以及优化前后数据的多样性和灰色性以及影响因素多的特点，同时为了避免指标权重确定方面的任意性，拟定采用自主决策视角和数据包络分析结合的方法进行电网新能源消纳能力的无功支撑评价，以明确电网消纳新能源的潜力以及电网规划或改造的重点方向。

1  地区电网无功设备指标评价体系

对新能源的消纳潜力的分析，主要是基于电网的安全稳定考虑，大量的研究表明新能源接入电网后，对电网的电压质量、线损指标以及电网的经济运行等将产生重要的影响，文中结合某地区电网的设备运营以及变电站设备运行管理办法，主要从电网的无功设备运行情况着手，基于无功装置配置水平、维护水平、电压合格率、线损指标等构建指标体系。基于评价体系的设计原则，将评价指标分为定量或定性两种指标，以构建地区电网基于新能源消纳的电网无功运行评价指标体系。对于定性指标可通过专家意见法进行定性划分，而定量指标可从不同的电网公司的统计资料中计算得出。