[发明专利]一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法

说明书

本发明公开了一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，进行谐波损失分析和谐波治理需求分析，确定谐波治理需求综合评价指标集，包括输入指标和输出指标；采用DEA方法从输入指标与输出指标两个方面评估非线性用户和园区的谐波治理需求，对多个决策单元的相对优劣性进行评估；当出现大量或者全部决策单元都有效时，需考虑所有的可能权重来对决策单元进行评估，由此引入区间超效率模型；由于得到的是每个决策单元的效率区间，故采用基于极大极小后悔值法对决策单元进行比较和排序。本发明综合考虑多项影响指标，全面、系统、客观的评估非线性用户的用电环境以及谐波治理需求，进而提升用户的治理积极性，并对后续的治理起到指导作用。

技术领域

本发明涉及电能质量技术领域，具体为一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法。

背景技术

随着电力行业的逐步发展，电力系统的电力电子化率也逐渐提高。大量非线性负荷和冲击性负荷涌入电网，产生了严重的谐波污染问题。谐波对电力系统的影响主要包括谐波放大、谐振、使电力设备产生额外的附加损耗、缩短电力设备的使用寿命、干扰设备的正常运行及对测量带来误差和干扰等，更严重的是，谐波电流与系统侧阻抗相互作用进一步恶化公用电网的电压质量，影响与共用母线连接的其他电力负荷稳定运行，谐波污染已成为电网不可忽略的问题。目前，电力系统在谐波污染方面的两条解决途径是谐波管理和谐波治理，但是基于国家标准的谐波管理制度导致了非线性用户的治理积极性不足，电力谐波污染成为电力系统亟须解决的问题。

谐波问题给非线性用户和电网带来了许多困扰，尤其是大型工业园区用户。首先，谐波造成电能损耗，加大非线性用户的电费损失；其次，谐波会使得电力设备产生集肤效应，使得设备温度升高，缩短设备的使用寿命，严重时会造成设备损坏；再次，谐波电流会造成电容器组过载、引发谐振等风险，当发生谐振时，流入电网的谐波电流会高出数倍，对设备造成的电能损耗大大增加，甚至会造成非线性用户生产中断；最后，谐波电流不仅会导致电压谐波，而且其本身也会对电气设备产生影响，谐波可能会改变电网的电压过零点，一些高精密电子设备的运行会受到明显干扰，造成损失。

而多数高精尖制造业用户的生产线和生产设备，对供电可靠性和供电质量要求特别高，用电环境和生产设备运行参数稍有变化，就容易使其产品报废。多数工业用户的生产线都不同程度涵盖了类似电弧炉的冲击性和非线性负荷，对电网提供优质电能造成了消极影响。因此，引导用户主动参与治理电能质量问题，尽可能降低用户和电网的电能质量损失，为社会制造业、工业和地方经济的有力发展提供最大的保障。

目前，非线性用户谐波治理关键问题在于用户治理的需求分析不足。主要原因有两个：一是非线性用户是造成谐波污染问题的主导因素，但其自身对谐波问题的敏感度以及造成的经济损失不明确，谐波治理需求模糊，从而治理意愿薄弱；二是电能质量监测点大多分布在电网侧，导致用户获得的信息不对等，从而对自身的用电环境了解不足。

全面、系统地评估非线性用户的治理需求，指导谐波治理的实施，以实现让用户了解自身的用电环境并积极参与治理，解决日益严重的电力谐波污染问题。因此，亟须提出一种客观、全面、系统的谐波治理需求评估方法，以提升用户的治理积极性。

目前，对于电网用电环境的评估方法有层次分析法、模糊综合评判法、基于熵权的层次分析法等，但是传统方法确定指标的权重需依赖人为的经验和主观判断，缺乏系统性，因此需要更加客观、准确、稳定的评估方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于为使非线性用户了解自身的用电环境，积极主动的参与治理，解决谐波污染问题，提出一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，综合考虑多项影响指标，全面、系统、客观的评估非线性用户的用电环境以及谐波治理需求，进而提升用户的治理积极性。技术方案如下：

一种基于数据包络分析的谐波治理需求评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：进行谐波损失分析和谐波治理需求分析，确定谐波治理需求综合评价指标集，包括输入指标和输出指标；