專利名稱：一種重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力子領(lǐng)域，具體涉及一種重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法。
背景技術(shù)：
重要電力用戶定義如下指在國家及北京地區(qū)的社會、政治、經(jīng)濟(jì)生活中占有重要地位，供電中斷將可能造成較大政治影響、社會公共秩序嚴(yán)重混亂、較大經(jīng)濟(jì)損失、人身傷亡和較大范圍環(huán)境污染的電力用戶。城市范圍內(nèi)是大量重要電力用戶所在地，負(fù)荷高度集中，負(fù)荷密度很大，一旦城市配電網(wǎng)遭遇危機(jī)引發(fā)大面積斷電，這些重要電力用戶的供電安全將要受到嚴(yán)重影響，國家、 社會、人員等的安全都將受到嚴(yán)重威脅。因此對城市應(yīng)急系統(tǒng)而言，如何在應(yīng)急過程中優(yōu)先確保重要電力用戶的供電安全是擺在城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計和運(yùn)行人員面前的一個富有挑戰(zhàn)性的課題。但目前的現(xiàn)狀是重要電力用戶的供電安全水平不高，還沒有系統(tǒng)地對相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)和方法進(jìn)行研究。在供電保障方面主要是電網(wǎng)企業(yè)通過為重要電力用戶進(jìn)行雙電源供電、雙回路供電、專線等供電電源的冗余以及先進(jìn)自動化設(shè)備的配置來加強(qiáng)電網(wǎng)的供電恢復(fù)能力、轉(zhuǎn)供能力，從而間接提高用戶的供電可靠性水平。此外，關(guān)于重要電力用戶和配電網(wǎng)的停電損失問題一直是粗略的，多為定性分析，如從大范圍的平均值來計量，難以在實際中得到廣泛應(yīng)用。國外研究雖多針對工業(yè)用戶，但都是影響較小的小工業(yè)用戶，也沒有明確考慮停電損失與停電時間之間的函數(shù)關(guān)系，大多數(shù)估算方法都不能得到可以比較客觀地反映停電嚴(yán)重程度的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法。城市配電網(wǎng)重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法的核心，在于給出一個可以指導(dǎo)用戶的科學(xué)合理、完整有效的電源配置流程和計算方法，來引導(dǎo)和管理重要電力用戶應(yīng)急電源的配備和運(yùn)行。依據(jù)本發(fā)明的一種重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法，包括以下步驟1)分析每一行業(yè)重要電力用戶的行業(yè)特點，負(fù)荷特性，確定電力用戶的重要負(fù)荷范圍和級別，確定不同重要負(fù)荷的允許停電時間和停電影響，明確不同類型重要電力用戶的特殊供電可靠性需求；2)對重要電力用戶進(jìn)行界定和分類，根據(jù)斷電影響，綜合考慮行業(yè)屬性和用電特點將重要電力用戶分為社會和工業(yè)兩大類；A 其中社會類細(xì)分為5類[Al]煤礦及非煤礦山；[A2]危險化學(xué)品；[A3]冶金； [A4]電子及制造業(yè)；[A5]軍工；B 其中工業(yè)類細(xì)分為8類[Bi]黨政司法機(jī)關(guān)、國際組織、各類應(yīng)急指揮中心； [B2]廣播電視；[B3]通信；[B4]信息安全；[B5]公用事業(yè)；[B6]交通運(yùn)輸；[B7]醫(yī)療衛(wèi)生； [B8]人員密集場所；
3)采用層次分析法對重要電力用戶進(jìn)行量化分級；運(yùn)用層次分析法進(jìn)行分級的步驟如下A 建立層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)重要用戶的所屬類別，將與之有關(guān)的分級指標(biāo)按目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層進(jìn)行分組，然后以連線表示各層次元素之間的關(guān)系，構(gòu)成一個從上至下的遞階層次結(jié)構(gòu)；B:建立判斷矩陣，通過兩兩比較的方法，確定同一層次因素對于上一層次中相關(guān)因素的相對重要性，建立判斷矩陣，判斷矩陣按九標(biāo)度法進(jìn)行賦值，九標(biāo)度法含義如下表1 所示表1九標(biāo)度法含義
權(quán)利要求
1. 一種重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法，其特征在于包括以下步驟1)分析每一行業(yè)重要電力用戶的行業(yè)特點，負(fù)荷特性，確定電力用戶的重要負(fù)荷范圍和級別，確定不同重要負(fù)荷的允許停電時間和停電影響，明確不同類型重要電力用戶的特殊供電可靠性需求；2)對重要電力用戶進(jìn)行界定和分類，根據(jù)斷電影響，綜合考慮行業(yè)屬性和用電特點將重要電力用戶分為社會和工業(yè)兩大類；A 其中社會類細(xì)分為5類[Al]煤礦及非煤礦山；[A2]危險化學(xué)品；[A3]冶金；[A4] 電子及制造業(yè)；[A5]軍工；B 其中工業(yè)類細(xì)分為8類[Bi]黨政司法機(jī)關(guān)、國際組織、各類應(yīng)急指揮中心；[B2]廣播電視；[B3]通信；[B4]信息安全；[B5]公用事業(yè)；[B6]交通運(yùn)輸；[B7]醫(yī)療衛(wèi)生；[B8]人員密集場所；3)采用層次分析法對重要電力用戶進(jìn)行量化分級；運(yùn)用層次分析法進(jìn)行分級的步驟如下A 建立層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)重要用戶的所屬類別，將與之有關(guān)的分級指標(biāo)按目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層進(jìn)行分組，然后以連線表示各層次元素之間的關(guān)系，構(gòu)成一個從上至下的遞階層次結(jié)構(gòu)；B:建立判斷矩陣，通過兩兩比較的方法，確定同一層次因素對于上一層次中相關(guān)因素的相對重要性，建立判斷矩陣，判斷矩陣按九標(biāo)度法進(jìn)行賦值，九標(biāo)度法含義如下表1所示表1九標(biāo)度法含義指標(biāo)A/指標(biāo)B含義1指標(biāo)A與指標(biāo)B相比，兩者同等重要3指標(biāo)A與指標(biāo)B相比，前者比后者稍重要5指標(biāo)A與指標(biāo)B相比，前者比后者明顯重要7指標(biāo)A與指標(biāo)B相比，前者比后者強(qiáng)烈重要9指標(biāo)A與指標(biāo)B相比，前者比后者極端重要·2、4、6、8表示上述相鄰判斷的中間值C:層次單排序及一致性檢驗，計算判斷矩陣的特征值最大值及其對應(yīng)的特征向量，得到的特征向量經(jīng)過歸一化，即為同一層次因素對于上一層次中相關(guān)因素相對重要性的排序權(quán)重，排序權(quán)重是否合理，還需通過判斷矩陣的一致性檢驗加以確認(rèn)； D 組合權(quán)重計算，計算所有指標(biāo)層元素相對于目標(biāo)層的相對權(quán)重值； E 確定分級指標(biāo)值，分級指標(biāo)值的確定采用2種方式對于容易量化的影響因素，指標(biāo)值通過數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)值計算等方法直接給出量化值；對于不容易量化的影響因素，指標(biāo)值通過模糊數(shù)學(xué)或?qū)＜掖蚍值姆椒▉泶_定；F 重要用戶的綜合評價，綜合評價法的數(shù)學(xué)模型如下 Y=E WiXi(1-1)其中，Wi表示分級指標(biāo)的權(quán)重，Xi表示分級指標(biāo)值，Y表示重要用戶的綜合評價值； G 分級評價標(biāo)準(zhǔn)，通過確定分級邊界條件或者綜合評價結(jié)果排序的方式，確定重要用戶的分級結(jié)果，重要用戶的綜合評價值越高，級別越高；4)明確工業(yè)類和社會類重要電力用戶的應(yīng)急電源配置的原則和流程；5)對UPS、EPS、HEPS、動態(tài)UPS、柴油發(fā)電機(jī)組、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組等常用或新型應(yīng)急電源設(shè)備的設(shè)備原理、性能、接入方式、投切方式、運(yùn)行維護(hù)方面進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)和適用范圍的綜合分析比較；6)依據(jù)不同類型重要電力用戶不同重要負(fù)荷對供電可靠性和連續(xù)性的實際需求，結(jié)合不同類型應(yīng)急電源及應(yīng)急電源組合的技術(shù)特性，確定應(yīng)急電源類型、接入方式、投切方式、 運(yùn)行維護(hù)方面的配置，給出應(yīng)急電源或應(yīng)急電源組合的推薦方案；7)通過成本效益分析方法對應(yīng)急電源容量進(jìn)行配置；A 首先明確不同類型重要電力用戶應(yīng)急電源容量配置的原則，應(yīng)根據(jù)用戶的重要裝置設(shè)備、工藝過程、社會功能對可靠性水平的要求，在滿足用戶保安負(fù)荷容量的基本前提下， 通過成本效益分析的手段進(jìn)行應(yīng)急電源容量選擇；B:對應(yīng)急電源容量進(jìn)行配置，依據(jù)投資、運(yùn)行維護(hù)、風(fēng)險費用三方面的總費用最小的原則，通過構(gòu)造各類用戶的停電損失函數(shù)，構(gòu)造出各負(fù)荷點的停電損失率，進(jìn)而確定系統(tǒng)的停電損失，再結(jié)合該地區(qū)的用電特性、評價電力服務(wù)質(zhì)量的共性及該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)特性，共同確定應(yīng)急電源優(yōu)化配置模型。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟7)中的容量配置進(jìn)一步包括三個步驟(1)重要電力用戶停電損失模型的建立；(2)重要電力用戶及配電網(wǎng)系統(tǒng)停電損失的估算；(3)重要電力用戶應(yīng)急電源優(yōu)化配置；具體為 (1)重要電力用戶停電損失模型的建立構(gòu)造用戶停電損失函數(shù)需要根據(jù)設(shè)計的用戶調(diào)查表將采集到的各個用戶的原始數(shù)據(jù)歸類處理，進(jìn)而將同類用戶再細(xì)分為不同小類，將調(diào)查采集到的數(shù)據(jù)歸一化，再對小類的用戶損失函數(shù)標(biāo)幺值求平均值，然后計算大類用戶中第η小類用戶的綜合斷電經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)和大類用戶的綜合斷電經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)；假設(shè)每條生產(chǎn)線的相關(guān)性為0，即各生產(chǎn)線之間是并行關(guān)系，不是串行關(guān)系；同時，假設(shè)用戶最大斷電損失發(fā)生在峰荷時。首先獲取單個用戶的停電損失原始數(shù)據(jù)ICICandividual Customer Interruption Costs)。根據(jù)ICIC得到工業(yè)類用戶中第η小類用戶第k個用戶的斷電經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)Cindus, n,k(t)，單位為元/kW或元/kW · h。計算第k個用戶的斷電經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)需要同時考慮以下停電損失1)斷電期間減少的產(chǎn)品損失與生產(chǎn)線恢復(fù)重置期間產(chǎn)品損失之和Cprad,n,k(t)； 2)斷電造成的廢品損失Cwaste, mJt) ；3)斷電造成的原料損失CMW,n,k(t) ；4)斷電造成的設(shè)備損壞損失C_p,n,k(t) ；5)生產(chǎn)線重啟的額外費用損失CPM,n,k(t) ；6)斷電造成的勞務(wù)損失，即斷電期間工資與加班期間工資之和Cpay,n,k(t) ；7)斷電減少的電費Cbill,n,k(t)。在求平均值之前，需要將調(diào)查采集到的數(shù)據(jù)歸一化，分別建立工業(yè)類用戶中單個用戶的不同類型損失的斷電經(jīng)濟(jì)損失函數(shù)。用峰荷時不同斷電持續(xù)時間的總斷電損失乘以負(fù)荷率得到平均負(fù)荷時的平均斷電損失，再除以此條生產(chǎn)線的平均負(fù)荷，就建立了此生產(chǎn)線的平均此類損失的斷電損失模型，即第r條生產(chǎn)線某種類型損失的斷電損失函數(shù)，如fliM_prad, n,k(t)。停電損失函數(shù)Cprad,n,k(t)為
全文摘要
本發(fā)明屬于一種重要電力用戶應(yīng)急電源配置方法。該方法包括1)針對不同行業(yè)的特點和負(fù)荷特性，進(jìn)行不同類型重要電力用戶特殊供電需求分析；2)明確重要電力用戶的內(nèi)涵及分類；3)采用層次分析法對重要電力用戶進(jìn)行量化分級；4)明確不同類型重要電力用戶的應(yīng)急電源配置原則和流程；5)對常用或新型應(yīng)急電源設(shè)備的設(shè)備原理、投切方式、運(yùn)行維護(hù)等多方面進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)和適用范圍綜合分析比較；6)確定應(yīng)急電源類型、接入方式、投切方式、運(yùn)行維護(hù)等方面的配置；7)通過成本效益分析方法對應(yīng)急電源容量進(jìn)行配置。
文檔編號G06Q10/06GK102385723SQ20111032783
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者侯義明, 劉海濤, 李蕊, 王鵬, 蘇劍 申請人:中國電力科學(xué)研究院