基于改进TOPSIS算法的低压多台区柔性互联运行评价方法研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2024.07.004

摘要/Abstract

摘要：

为解决光伏高渗透低压台区的电压越限、三相不平衡等问题,引入含储能柔性互联装置(FID),实现台区间的功率互济与优化运行。针对低压多台区柔性互联的运行评价方法,提出一种基于AHP-CRITIC组合赋权的改进TOPSIS评价模型。首先,从含储能FID接入对台区改善较为明显的运行电压、运行功率、运行经济3个方面建立评价体系;其次,通过AHP法与CRITIC法确定主、客观权重,利用纳什均衡理论实现AHP-CRITIC组合赋权;然后,基于加权灰色关联度改进TOPSIS,进一步反映指标内部变化。最后,以实际台区为算例,分析所提方法的有效性。

关键词: 多台区互联, 改进TOPSIS法, 纳什均衡, 综合评价

Abstract:

To address the issues of voltage over-limit and three-phase imbalance in low-voltage distribution areas with high photovoltaic penetration,an energy storage-inclusive Fault Indication Device (FID) is introduced to facilitate power mutual aid and optimize the operation of the distribution areas.In response to the operational assessment challenges of flexible interconnection in multiple low-voltage distribution areas,an improved TOPSIS evaluation model based on AHP-CRITIC combination weighting is proposed.Firstly,an evaluation system is established from three aspects:improvement in operating voltage,operating power,and operating economy,with the introduction of energy storage-inclusive FID.Secondly,the main and objective weights are determined using the AHP and CRITIC methods,and Nash equilibrium theory is employed for AHP-CRITIC combination weighting.Subsequently,the TOPSIS method is enhanced based on weighted grey relational degree to further reflect the internal changes of indicators.Finally,the effectiveness of the proposed method is analyzed using an actual distribution area as a case study.

Key words: multi-area interconnection, improved TOPSIS method, Nash equilibrium, comprehensive evaluation

中图分类号:

TM71

黄诗婷, 缪希仁. 基于改进TOPSIS算法的低压多台区柔性互联运行评价方法研究[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(7): 28-35.

HUANG Shiting, MIAO Xiren. Research on Evaluation Method of Low Voltage Multi-Area Flexible Interconnected Operation Based on Improved TOPSIS Algorithm[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2024, 0(7): 28-35.

图/表 10

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图2

图3

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图6

表2

表3

表4

参考文献 14

[1]	王博, 李洪涛, 郝良, 等. 利用换相开关治理低压台区三相不平衡问题的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023(2):74-80.
[2]	ZHOU N, TAO A, WANG J, et al. Coordinated allocation of soft open point and converter-based energy storage systems in PV penetrated active distribution networks[J]. IET Renewable Power Generation, 2023, 17(2):400-412.
[3]	张真, 欧阳森, 杨墨缘, 等. 考虑FID综合损耗的柔性互联配电网检修日经济运行优化策略[J]. 电力自动化设备, 2022, 42(9):147-153.
[4]	段青, 沙广林, 盛万兴, 等. 配电网柔性互联系统多模式运行及其调控策略[J]. 电力自动化设备, 2020, 40(11):9-24.
[5]	丛鹏伟, 唐巍, 娄铖伟, 等. 含高渗透率可再生能源的主动配电网两阶段柔性软开关与联络开关协调优化控制[J]. 电工技术学报, 2019, 34(6):1263-1272.
[6]	费科, 王晓栋, 沙宇晨, 等. 区域能源互联背景下的主动配电网承载能力评估指标体系研究[J]. 电器与能效管理技术, 2022(10):25-31.
[7]	董福贵, 张也, 尚美美, 等. 分布式能源系统多指标综合评价研究[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(12):3214-3233.
[8]	陈晨, 闫向阳, 齐桓若, 等. 基于FAHP-改进CRITIC组合赋权的屋顶光伏接入配网评价方法[J]. 电力系统保护与控制, 2023, 51(15):97-108.
[9]	向思阳, 蔡泽祥, 刘平, 等. 基于AHP-反熵权法的配电网低碳运行模糊综合评价[J]. 电力科学与技术学报, 2019, 34(4):69-76.
[10]	全国电压电流等级和频率标准化委员会.电能质量三相电压不平衡:GB/T 12325—2008[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
[11]	陈骁龙, 孙嘉, 张俊林, 等. 新能源消纳与用户侧响应主从博弈的配电网智能软开关选址策略[J]. 电力自动化备, 2024, 44(2):57-63.
[12]	汤晓栋, 鞠晨, 高晓. 基于AHP-TOPSIS的电动汽车充电网络运营综合评价[J]. 电器与能效管理技术, 2020(6):89-95.
[13]	易晓东. 基于博弈论赋权的电压暂降风险GRA-TOPSIS评估模型[J]. 电器与能效管理技术, 2023(8):47-52.
[14]	战祥新, 张元峰, 郝世勇, 等. 基于模糊理论的航空蓄电池故障评估研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023(5):59-64.

偏好/重要程度	说明
1	A与B同等重要/优先
3	A比B略微重要/优先
5	A比B一般重要/优先
7	A比B非常重要/优先
9	A比B极端重要/优先

方法	二级指标
方法	C₁₁	C₁₂	C₁₃	C₁₄	C₁₅	C₁₆	C₁₇	C₁₈
AHP	0.186	0.102	0.337	0.119	0.119	0.086	0.013	0.038
CRITIC	0.090	0.145	0.072	0.226	0.085	0.096	0.186	0.100
AHP-CRITIC赋权	0.150	0.118	0.239	0.159	0.106	0.089	0.077	0.061

台区	AHP	CRITIC	AHP-CRITIC赋权
#1	0.604 2	0.562 5	0.593 1
#2	0.336 5	0.320 0	0.331 2
#3	0.388 4	0.521 1	0.420 3
#1*	0.640 9	0.607 8	0.631 0
#2*	0.605 6	0.511 3	0.582 3
#3*	0.615 5	0.583 5	0.606 2

台区	改进TOPISIS法	模糊综合评价
#1	0.593 1	0.174 0
#2	0.331 2	0.143 7
#3	0.420 3	0.155 2
#1*	0.631 0	0.179 6
#2*	0.582 3	0.172 0
#3*	0.606 2	0.175 6

[1]	荣军, 陈松, 李铭泽. 简易单相用电器监测分析装置的研制[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(8): 79-84.
[2]	赵杰, 张延平, 丁媛媛. 一种电动自行车充电负荷波形特征提取及识别方法[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(8): 25-33.
[3]	李嘉炜, 缪希仁. 低压多台区柔性互联系统不对称故障穿越控制策略研究[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(8): 1-8.
[4]	何胜, 杨皓文, 赵婧冰. 基于对抗性判别域自适应的未知新增设备非侵入式负荷识别方法[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(6): 22-31.
[5]	陈甜甜, 杜凤青, 罗祾, 陈旻昱, 艾芊. 基于连续潮流的电源结构配置方法研究[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(4): 1-6.
[6]	郑真, 马小丽, 沈晓峰, 颜华敏, 马韬韬, 颜湛, 邢海军. 考虑网络重构的柔性互联配电网新能源消纳鲁棒优化方法[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(3): 21-30.
[7]	刘赵鑫, 王涵, 张云霄, 宋宜凯, 曾博, 孙志权. 考虑电气双向耦合的工业园区综合能源系统运行优化研究[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(3): 11-20.
[8]	苏涛. 我国“十四五”储能政策对比分析[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(11): 1-9.
[9]	林雨润, 缪希仁. 计及变压器功率损耗的多台区柔性互联协调控制研究[J]. 电器与能效管理技术, 2024, 0(9): 15-23.
[10]	李勇刚. 基于概率收益分析算法的园区微电网收益优化研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(11): 35-40.
[11]	刘美妍, 王娟娟. 考虑用户行为的变频空调参与一次调频控制策略[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(10): 21-27.
[12]	罗敏, 杨景旭, 周尚礼, 赖雨辰, 向睿, 郭杨运. 面向产业链特征挖掘和有序用电行业筛选的行业关联图模型[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(8): 53-60.
[13]	魏星琦, 张宸宇, 缪惠宇, 陈舒. 基于多特征融合的非侵入式负荷辨识方法研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(7): 55-60.
[14]	李小云, 罗仲达, 丁辛遥, 孙志云, 卢小龙, 唐平, 徐研芬, 唐利松. 多站融合规划布点方案研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(6): 51-57.
[15]	胡敏, 张跃伟, 高孝天. 基于偏最小二乘回归的企业用电量预测研究[J]. 电器与能效管理技术, 2023, 0(6): 58-62.