如何使交直流混合微电网足够坚强？

      本文将交直流混合微电网网络坚强度评估的指标体系分为2层。从各需求层出发,根据能力与需求的关系,构建一级指标。再将每个一级指标作为一种特性,根据其组成部分和影响因素对其进行分解,形成二级指标。一级指标是各需求下综合能力的核心体现,反映了网络坚强度各特性的总体情况;二级指标是坚强度需求在结构、容量、联络程度、备用大小以及故障转移能力上的具体表现。
      2.3各指标的含义及其计算方法
     1)网络结构水平。
      网络结构水平代表网络中节点和支路分布情况的优劣,该指标可通过节点和支路自身分布情况与节点和支路的供电能力来衡量。因此,该一级指标可分为关键节点分布距离比、节点供电效能、关键支路分布距离比和支路供电效能这4个二级指标。
      节点含权介数、支路含权介数以及关键节点分布距离比、关键支路分布距离比的定义已在文献[6]中给出,节点/支路含权介数表征其电能传输能力。但文献[6]仅考虑了网络自身分布情况,没有考虑到网络构架应计及负荷的分布,只有参照负荷的分布来构建网络,结构才更加合理。为补充现有研究的缺失,本文通过定义节点供电效能和支路供电效能来体现系统网架的供电合理性。
      节点供电效能定义为各节点到大负荷的含权距离与各节点到大负荷的实际距离之比的平均值。对网络中所有负荷从大到小进行排序,选取前m个作为大负荷。该指标可表示为

     2)电源配置合理性。
     电源配置合理性指系统中各电源容量的配置合理程度,该指标可细化为交流供电容载比、直流供电容载比、互补电源接入比例、储能平抑率4个指标。
     交流供电容载比指各交流微网内分布式电源总容量与负荷总量之比的平均值,体现交流微网的供电能力,其值越大,分布式电源与负荷的合理搭配程度越高,主网供电越少,线损越小。该指标可表示为

     3)系统联络程度。
     对于一个网络图G,网络中任意2个节点间连通的路径数越多,部分路径故障时可通过其它路径连通的概率越大,网络的坚强度越高。在抗毁性研究[11-12]中,定义了自然连通度,该指标可有效度量网络结构中所有节点间可替代路径的冗余度,其计算公式为

      4)系统备用水平。
     系统备用包括外部和内部的备用,外部备用水平的指标为大电网支持备用(gridsupportreserve,GSR)容量占比,内部备用水平的指标包括不可再生分布式发电备用(non-renewabledistributedgenerationreserve,NDGR)容量占比和互动备用容量占比。大电网支持备用容量占比定义为