【技术实现步骤摘要】
一种基于*的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法
本专利技术涉及电力系统中的分布式系统节能领域，尤其涉及一种基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法。
技术介绍
分布式系统近年来得到了快速发展，以多类型能源综合利用为主要特点的分布式系统示范项目受到了广泛关注。然而，与大电网不同，分布式系统输电距离短，系统内能源形式多，不仅包含电能传输，也包括热能的生产、传输和使用，特别是交直流混合分布式系统，在交流、直流两种传输途径上，其电能损耗计算较为复杂。因此，针对分布式系统进行电能损耗计算和能效评价是十分困难的事情。目前，国内外学者针对能源效率做了一定研究，以固定区域内的用电用户作为评价目标，分析其能源利用效率，但是这些定量分析往往针对单一方面，以单指标的定量化为目标，无法兼顾用能区域内所有设备类型、所有用能场景的能效评价。特别是针对分布式系统进行的能效分析，往往只针对纯交流分布式系统，而没有对交直流混合分布式系统进行分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，所述交直流分布式系统包括交直流供电系统、分布式供能系统、热力系统和储能系统；包括如下步骤，S1、计算所述交直流供电系统的电损耗；S2、计算所述分布式供能系统的电损耗；S3、计算所述热力系统的电损耗；S...
【技术保护点】
1.一种基于
【技术特征摘要】
1.一种基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，所述交直流分布式系统包括交直流供电系统、分布式供能系统、热力系统和储能系统；其特征在于，包括如下步骤，
S1、计算所述交直流供电系统的电损耗；
S2、计算所述分布式供能系统的电损耗；
S3、计算所述热力系统的电损耗；
S4、计算所述储能系统的电损耗；
S5、根据所述交直流供电系统、所述分布式功能系统、所述热力系统和所述储能系统的电损耗，分别获取交直流供电系统、所述分布式功能系统、所述热力系统和所述储能系统的电效率，并最终获取交直流混合分布式系统的电效率。
2.根据权利要求1所述的基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括，
S11、计算交直流供电系统的线损；
S12、计算电力电子变压器损耗；
S13、计算整流器损耗；
S14、根据线损、电力电子变压器损耗和整流器损耗获取所述交直流供电系统的电损耗。
3.根据权利要求2所述的基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，其特征在于：所述步骤S11包括如下具体内容，
S111、计算统计线损；所述统计线损为供电量与售电量之差，计算公式为，统计线损＝[(供电量-售电量)/供电量]×100％；
S112、计算理论线损；所述理论线损为根据供电设备的参数和电力网当时的运行方式及潮流分布以及负荷情况，由理论计算得出的线损；
S113、计算管理线损；所述管理线损为因管理方面的因素而产生的损耗电量，计算公式为，管理线损＝统计线损(实际线损)-理论线损；
S114、计算经济线损；设备状况固定的线路，其理论线损随电负荷大小变化为变化，其存在一个最低的线损率，该最低的线损率即为经济线损，相应的电流成为经济电流；
S115、计算定额线损；所述定额线损为根据电力网实际线损，结合下一考核期内电网结构、负荷潮流情况以及降损措施安排情况，经过测算，上级批准的线损指标；
S116、将所述统计线损、理论线损、管理线损、经济线损和定额线损相加，即得所述交直流供电系统的线损。
4.根据权利要求2所述的基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，其特征在于：步骤S12包括如下具体内容，
S121、计算所述电力电子变压器的磁滞损耗；所述磁滞损耗频率和最大磁通密度的磁滞系数的二次方成正比，在谐波条件下由磁滞现象引起的损耗可表示为，
其中，PHn为磁滞损耗，n为谐波次数，Un为n次谐波电压(V)，U1为基波电压(V)，φn为n次谐波电压初相角(度)，s为铁芯材料系数；
S122、计算所述电力电子变压器的涡流损耗；所述涡流损耗为涡流在铁芯内引起的损耗，在变压器中的漏磁场分为轴向漏磁场和辐向漏磁场，其感应强度引起的损耗也分为轴向涡流损耗和辐向涡流损耗两部分，计算公式为，
其中，Bri为第i个单元内辐向磁感应强度(T)，Bzi为第i个单元内轴向磁感应强度(T)，ω为角频率(Hz)，ρ为材料电阻率(Ω·m)，b,d为导线尺寸，Ri为第i个单元的重心到铁芯中线的距离(mm)，Vi为第i个单元内导体所占的体积(mm3)；
S123、计算所述电力电子变压器的绕组损耗；所述绕组损耗由基本铜耗和附加铜耗组成，变压器一二次侧绕组线圈的直流电阻所引起的损耗称为基本铜耗，导线有效电阻会由于漏磁场引起的集肤效应和邻近效应而增大产生附加铜耗，且所述附加铜耗还包含油箱壁及金属结构件产生的涡流损耗以及导线并绕产生的内部环流损耗，在直流偏磁效应下，所述绕组损耗的计算公式为，
其中，Pjn为绕组损耗(W)，Rn(1)、Rn(2)为n次谐波下原边和副边绕组的电阻(Ω)，为流过原边和副边绕组的谐波电流的有效值(I)；
S124、将所述磁滞损耗、涡流损耗和绕组损耗相加，即得所述电力电子变压器损耗。
5.根据权利要求2所述的基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，其特征在于：所述整流器由PWM控制，所述步骤S13包括如下具体内容，
S131、计算平均导通损耗；当整流器处于通态并传导电流时，通态饱和电压与通态电流的乘积形成导通损耗，导通损耗必须与占空比因子相乘来求得平均损耗，整流器的平均导通损耗如下，
其中，PSS为平均导通损耗，ICP为正弦输出电流的峰值；VCE(sat)为峰值电流ICP下IGBT的饱和压降；D为占空比；θ为功率因数角；
S132、计算平均开关损耗；开关损耗为管子开通与关断过渡过程期间的功率损耗，平均开关损耗由单位脉冲总开关能量与PWM频率相乘得到，
PSW＝fPWM×(ESW(on)+ESW(off))
其中，PSW为平均开关损耗，fPWM为PWM频率，ESW(on)和ESW(off)分别为单位脉冲总开关在打开和关闭时的能量。
6.根据权利要求1所述的基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，其特征在于：所述分布式供能系统包括冷热电联供系统和光伏分布式设备；所述步骤S2包括如下具体内容，
S21、通过电效率以及能量梯级利用来反映冷热电联供系统的电耗；分别计算冷热电联供系统的当量电效率、折合电效率、能量梯级利用率以及节能率；
所述当量电效率为当量电量之和冷热电联供系统一次能源消耗量比值，所述当量电量为冷热电联供系统中冷量或热量分别折合成相应的常规系统输出相同冷量或热量所消耗的电量，所述当量电效率计算如下，
其中，η1为当量电效率，COPh为电动热泵的供热系数；
所述折合发电率为假定冷热电联供系统中冷量和热量输出的能耗都与参照的常规相同时推算得到的发电效率，计算公式为，
其中，η2为折合电效率；
所述能量梯级利用率从能量品味和梯级利用的角度全面考虑冷热电产品的性能，借助统一量化的能级品味系数作为冷、热、电的权重系数，表达不同产品的不等价性，并且考虑了所消耗能量的数量和品位，以及随着比较条件的变化而变化的情况，其计算公式为，
其中，η3为能量梯级利用率；Ae为电的能级品味系数；Ah为热的能级品味系数；Ac为热的能级品味系数；Af为燃料的能级品味系数；ΔE为能量传递过程的变化；ΔH为能量传递过程的焓变化；
所述节能率是建立在热力学第一定律基础上的热经济性分析方法，评价冷热电联供系统的节能情况，采用在供热期或者供冷期，按供应相同热量、冷量和电量的情况下，冷热电联供方式相对于冷热电分供系统的一次能量节约率来进行评价；供热期和供冷期的节能率计算式分别如下，
其中，ηzh为供热期节能率；ηzc为供冷期节能率；ηe为联供的供电效率；ηh为联供的供热效率；ηb为锅炉的供热效率；COPa为吸收式制冷机的制冷系数；COPe为电制冷机的制冷系数；
S22、计算光伏分布式设备的电气部分损耗，包括变压器的无功损耗和逆变器整机效率影响；
所述变压器的无功损耗包括空载无功损耗和负载无功损耗，计算公式如下，
QT＝QO.T+QP.T
其中，QT为变压器的无功损耗，QO.T为空载无功损耗，QP.T为负载无功损耗，Ud％为变压器短路电压百分比；IOT％为变压器空载电流百分比；SN.T为变压器额定容量；ST为变压器的实际负荷；PPV为通过变压器传输的光伏功率；
逆变器效率直接影响着光伏发电系统的有效发电量与发电成本，令逆变器具备最大功率点的跟踪控制管理功能，随时跟随太阳能的辐射能力相应变化而改变。
7.根据权利要求1所述的基于的交直流混合分布式系统电损耗及能效评价方法，其特征在于：所述步骤S3包括如下具体内容，
...
【专利技术属性】
技术研发人员：江红胜，韩庆浩，
申请(专利权)人：中民新能投资集团有限公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。