一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法与流程

技术特征：
1.一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：包括：获取各集团电力用户参数和供电方配电网参数，基于集团电力用户内部个体用户的负荷数据、电能质量数据建立时段持续性影响的典型电能质量指标的电能质量损失与电功率关系模型；应用电能质量时间序列特征模式的治理策略，基于“各电能质量指标和电功率关系模型”与“各电能质量指标总经济成本和电功率关系模型”建立各电能质量问题用户的电能质量成本模型；考虑各电能质量问题用户对公共连接点pcc处电能质量和治理成本贡献量，基于主客观组合权重的聚合方法建立集团用户用电聚合模型；应用taguchi质量评估理论和成本建模方法建立供电方的供电成本模型；最终基于集团用户用电聚合模型和供电方供电成本模型，得到综合考虑供用电双方总经济成本最优的集团用户最优供电质量。2.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述各集团电力用户参数包括其内部个体用户的负荷数据、电能质量数据、用电成本数据；所述电能质量数据的描述均指电压偏差指标和谐波指标；所述供电方配电网参数包括供电质量数据和供电成本数据。3.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述时段持续性影响的典型电能质量指标的电能质量损失与电功率关系模型包括：(1)电压偏差指标和电功率关系模型，表示为：其中，β为电压偏差度，用来衡量电压偏差指标水平；p
n0
为用户配电变压器空载损耗；p、q为负载的有功功率和无功功率；u
n
为系统额定电压；r
l
为输电线路的等值电阻；r
t
为配电变压器等值电阻；(2)谐波指标和电功率关系模型，表示为：其中，thd
i
为谐波电流总畸变率，用来衡量谐波指标水平；为谐波电阻修正系数；r
t
为变压器基波等值电阻；h为谐波次数；x
t
为变压器基波漏抗；i1为基波电流有效值；p
oi
为第i台配电变压器空载损耗；m为系统中配电变压器个数；r
l
为线路基波电阻；x
l
为线路基波电抗；i
a
为a相谐波电流有效值；i
a1
为a相基波电流有效值；i
b
为b相谐波电流有效值；i
b1
为b相基波电流有效值；i
c
为c相谐波电流有效值；i
c1
为c相基波电流有效值。4.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：电能质量时间序列特征提取与模式表示包括：
关键趋势转折点的选取与表示、电能质量时间序列分段线性表示、电能质量时间序列特征模式的特征矩阵表示；(1)电能质量时间序列关键趋势转折点的选取与表示，为：其中，x
i-1
、x
i 1
分别为在电能质量时间序列上两个与相邻的监测数据；d
v
和d
h
分别为在水平和垂直距离上从数值和时间维度上的条件表达；(2)利用最小二乘拟合方法对电能质量时间序列分段线性表示，为：其中，k
m
为第m条序列段中数组拟合斜率，代表电能质量时间序列的局部趋势特征；b
m
为第m条序列段中数组的拟合截距；m为电能质量时间序列分段数；s
m
为电能质量时间序列段的时间跨度；t
l
和t1分别为第m条电能质量时间序列段的终端时间点和起始时间点；(3)电能质量时间序列的模式特征表示为特征矩阵形式为：[(k1,s1)(k2,s2)
…
(k
m
,s
m
)]。5.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：基于电能质量时间序列的各电能质量问题治理策略包括：(1)基于电能质量时间序列的电压偏差问题治理策略，表示为：
其中，和分别为电能质量时间序列越限时段治理后和治理前的各问题时段平均电压偏差度；为其它不存在电压偏差指标越限问题的电能质量时间序列时段的平均电压偏差度；和分别为对电压偏差越限时段治理后和治理前的整个时段平均电压偏差度；此处的β和β0分别为电压偏差问题用户治理后和治理前的指标水平；e
pq
为衡量各电能质量越限时段治理后的电能质量时间序列整个时段各电能质量指标相对于治理前的改善度指标；(2)基于电能质量时间序列的谐波问题治理策略，表示为：其中，和分别为电能质量时间序列越限时段治理后和治理前的各问题时段平均电流总谐波畸变率；和分别为对谐波越限时段治理后和治理前的整个时段平均电流总谐波畸变率；thd
i
和thd
i0
分别为谐波问题用户治理后和治理前指标水平。
6.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述各电能质量问题用户的电能质量成本模型包括：(1)电压偏差问题用户的电能质量成本模型，表示为：其中，c
j
为电压偏差指标对应的总经济成本；c
p
为导致减产的利润损失；c
s
为设备寿命损失；c
o
为生产出的次品损失；c
c
为电能质量治理成本包含的初始投资成本，主要有设备的购买价格、人工费用、运输及安装费用、设备的检验和校验费用等；c
y
为电能质量治理成本包含的运行维护成本，主要有每年的电力消耗费用、人工检查和维护费用、设备维修和器件更换费用；r0为标准电费；t为投入运行的生命周期；λ
i
为不同功率因数区间的电费比率；p
i
为不同功率因数时的负载有功功率；(2)谐波问题用户的电能质量成本模型，表示为：其中，此处c
j
为谐波指标对应的总经济成本；k
w
为当前单位电费。7.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述各电能质量问题用户对公共连接点pcc处电能质量和治理成本贡献量包括：(1)电压偏差问题用户对pcc处电能质量和治理成本贡献量，表示为：其中，δβ为各用户电压偏差问题，即指标越限问题，越限指超过用户自身决策的电压偏差指标水平，出现前后的pcc处电压偏差变化量；β
n
为集团用户内部有n个用户出现电压偏差问题并需治理时的pcc处电压偏差水平；β0为集团用户内部各用户无电压偏差问题出现时的pcc处电压偏差水平；β
i
为第i个出现电压偏差问题并需要治理的用户电压偏差水平；δβ
i
为第i个电压偏差用户，也代表每个电压偏差用户对pcc处总电压偏差贡献量；ω
i
为第i个用户对pcc处各电能质量指标变化贡献量占pcc处各电能质量指标总变化量份额比
重；为各用户对pcc处总治理成本的贡献量；c
m
为pcc处因各用户各电能质量问题造成的总治理成本；为各用户对pcc处治理成本贡献量占pcc处总治理成本份额比重；(2)谐波问题用户对pcc处电能质量和治理成本贡献量，表示为：其中，δthd
i
为各用户谐波问题出现前后的pcc处谐波变化量；为集团用户内部有n个用户出现谐波问题并需治理时的pcc处谐波水平；为集团用户内部各用户无谐波问题时的pcc处谐波水平；为第i个出现谐波问题并需治理的用户水平；为第i个用户对pcc处总谐波贡献量。8.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述基于主客观组合权重的聚合方法建立集团用户的用电聚合模型包括：(1)主客观组合权重求取，表示为：其中，ω
i
和分别表示各用户电能质量和相应治理成本占集团用户总体即pcc处的份额比重；表示各电能质量问题持续时间跨度；t表示各用户电能质量时间序列总时间跨度；(2)电压偏差问题用户的聚合，表示为：其中，c
jj
为集团用户的电压偏差指标对应的总经济性成本；(3)谐波问题用户的聚合，表示为：
其中，此处的c
jj
为集团用户的谐波指标对应的总经济性成本。9.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述应用taguchi质量评估理论和成本建模方法建立供电方的供电成本模型包含：(1)taguchi质量评估理论的成本表示，为：其中，为量化质量成本损失，单位为￥；χ为偏差-成本参数；x
i
和x分别为实际和期望的产品质量；σ2和分别为产品质量x的方差和平均值；(2)供电方电压偏差指标和总经济成本关系模型，表示为：其中，c
gj
为电压偏差指标对应的供电方总经济成本；c1为由设备造成的经济性成本；c2为经济赔偿成本；c3为用户责任补偿收益；c4为售电利润损失成本；此处的β和β0分别为为供电方向集团用户最终和初始供应电压偏差指标值，β0认为是已知固定值；(3)供电方谐波指标和总经济成本关系模型，表示为：其中，此处c
gj
为谐波指标对应的供电方总经济成本；thd
i
和分别为供电方向集团用户最终和初始供应谐波指标值，认为是已知固定值。10.根据权利要求1所述的一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，其特征在于：所述基于集团用户的用电聚合模型和供电方的供电成本模型得到综合考虑供用电双方总经济性成本最优的集团用户最优供电质量；将各电能质量指标对应的集团用户用电聚合模型和供电方供电成本模型相加就得到各电能质量指标和相应供用电双方综合总经济性成本的关系模型；根据上述所得模型得到使供用电双方综合总经济成本最低的各电能质量指标值，该电能质量指标值即为对集团用户和供电方而言总经济性成本均最优的集团用户最终唯一获得的供电最优质量。

技术总结
本发明公开了一种面向多集团用户的差异化供电最优质量确定方法，属于电网供用电技术领域，包括获取各集团电力用户和供电方配电网参数，建立时段持续性影响的典型电能质量指标的电能质量损失与电功率关系模型；研究各电能质量问题用户的电能质量成本模型；建立集团用户用电聚合模型；建立供电方供电成本模型；基于集团用户用电聚合模型和供电方供电成本模型，得到综合考虑供用电双方总经济成本最优的集团用户最优供电质量。本发明能够解决目前售电侧放开背景下大量涌现的大集团电力用户差异化供电最优质量需求问题，有效促进售电商的售电竞争决策和电力系统优质供电园区发展。售电竞争决策和电力系统优质供电园区发展。售电竞争决策和电力系统优质供电园区发展。


技术研发人员：贾清泉 贾帅虎 董海艳
受保护的技术使用者：燕山大学
技术研发日：2022.01.25
技术公布日：2022/3/29