繆惠宇，史明明，費駿韜，張宸宇

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院，南京 211103)

0 引 言

隨著環(huán)境污染和能源短缺問題的日益突出，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的能源體系已成為該領(lǐng)域發(fā)展的主要方向[1-2]。綜合能源系統(tǒng)(Integrated Energy System, IES)通過合理調(diào)度、分配異質(zhì)能源，可以實現(xiàn)不同能源間的優(yōu)勢互補，提高能源利用效率，緩解環(huán)境污染問題[3]。經(jīng)電氣接口接入配電網(wǎng)后[4]，IES內(nèi)部多能流通過能量轉(zhuǎn)換設(shè)備與配電網(wǎng)發(fā)生耦合，并產(chǎn)生雙向的電功率交互，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)可靠性評估方法已不再適用，評估IES接入對配電網(wǎng)可靠性的影響成為亟需解決的問題。

目前，配電網(wǎng)可靠性評估方法已較為成熟，基于蒙特卡洛原理的狀態(tài)隨機抽樣方法[5-6]不受系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜程度的影響，被廣泛應(yīng)用于多種分布式資源協(xié)同控制下的配電網(wǎng)可靠性評估。文獻[7]考慮大規(guī)模分布式光伏接入，評估了不同數(shù)量、容量和位置的光伏接入下配電網(wǎng)的可靠性風(fēng)險；文獻[8]分析了不同可靠性約束條件下含風(fēng)-光-儲微網(wǎng)的配電網(wǎng)可靠性水平；文獻[9]對負荷聚合商的負荷削減與負荷轉(zhuǎn)移兩種需求響應(yīng)進行決策優(yōu)化，改善配電網(wǎng)運行可靠性指標；文獻[10]基于電動汽車的時空轉(zhuǎn)換模型，探討了大規(guī)模集群電動汽車充放電對配電網(wǎng)運行可靠性的影響。然而，在配電網(wǎng)可靠性評估領(lǐng)域，考慮IES接入影響的相關(guān)研究尚處于起步階段。

IES接入配電網(wǎng)后，能夠充分發(fā)揮其多能互補的靈活性，為配電網(wǎng)的可靠性提升提供新的途徑；同時，IES與配電網(wǎng)間雙向的電能交互改變了IES的運行策略[11-12]，對IES自身供能可靠性產(chǎn)生的影響同樣不可忽視。現(xiàn)階段對于IES自身供能的可靠性已有大量研究，文獻[13]在考慮多能存儲和柔性負荷的需求響應(yīng)的情況下，以IES成本最低為目標進行負荷削減，以統(tǒng)計其供能可靠性；文獻[14]提出“閥級”以表征設(shè)備的重要程度，明確了IES供能的薄弱環(huán)節(jié)；文獻[15]提出IES多能互補的基本運行策略，對熱負荷慣性準穩(wěn)態(tài)建模，提升IES運行的可靠性。文獻[16]考慮元件的兩狀態(tài)故障，構(gòu)建綜合能源可靠供能區(qū)間模型，分析儲能裝置運行策略對IES供能可靠性的影響。然而，上述研究僅以IES微網(wǎng)為研究對象，并未考慮IES與外部能源系統(tǒng)的耦合對于二者可靠性的相互影響。

基于上述研究現(xiàn)狀，提出一種計及IES接入影響的配電網(wǎng)可靠性評估方法。首先，對IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的設(shè)備和負荷建模，以一個調(diào)度周期內(nèi)運行成本最低為目標，分別建立IES和配電網(wǎng)的最優(yōu)負荷削減模型；其次，將聯(lián)絡(luò)線功率作為耦合變量，采用目標級聯(lián)法(Analysis Target Cascading, ATC)分布式求解聯(lián)合系統(tǒng)的最優(yōu)負荷削減量；然后，考慮配電網(wǎng)與IES設(shè)備兩狀態(tài)單階故障，基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛評估計及IES接入影響的配電網(wǎng)可靠性；最后，在不同的IES運行方式、并網(wǎng)方式下對算例系統(tǒng)進行可靠性評估，計算不同運行場景下聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性指標，通過供能可靠性提升率分析IES接入后制約配電網(wǎng)可靠性的因素，并通過靈敏度分析得到IES中不同能量轉(zhuǎn)換設(shè)備對配電網(wǎng)可靠性的重要度。

1 IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)建模

IES經(jīng)電氣接口接入配電網(wǎng)，與配電網(wǎng)自有負荷共同構(gòu)成IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)，如圖1所示。IES消納區(qū)域可再生能源，合理調(diào)度電、氣、熱三種儲能充放，向氣源購買天然氣以維持熱電聯(lián)產(chǎn)機組和燃氣鍋爐運行，通過電鍋爐平衡電、熱負荷差異。同時，IES通過聯(lián)絡(luò)線與配電網(wǎng)進行靈活的購售電交易，在區(qū)域能源短缺時購電，滿足自身負荷需求，在區(qū)域功率過剩時售電，與上級電網(wǎng)共同為配電網(wǎng)負荷聯(lián)合供電，并在配電網(wǎng)發(fā)生故障時提供一定程度的功率支撐，從而實現(xiàn)IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的高效、可靠運行。

圖1 IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 能量轉(zhuǎn)換設(shè)備模型

IES中能量轉(zhuǎn)換設(shè)備包括熱電聯(lián)產(chǎn)機組、燃氣鍋爐和電鍋爐，其出力可統(tǒng)一表示為：

(1)

1.2 儲能設(shè)備模型

電、氣、熱三種儲能設(shè)備可采用統(tǒng)一的充放能模型[17]表示：

(2)

1.3 負荷模型

(1)IES負荷

將IES中的電、熱負荷視為完全可中斷的柔性負荷，且積極參與需求響應(yīng)[18-19]，在供能不足的情況下通過負荷削減和轉(zhuǎn)移，維持聯(lián)合系統(tǒng)的電功率平衡：

(3)

(2)配電網(wǎng)用戶負荷

將配電網(wǎng)用戶的負荷視為部分可中斷負荷，在條件允許時必須保證供電，否則按一定比例削減，可表示為：

(4)

2 IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)最優(yōu)負荷削減

IES并網(wǎng)運行后，需要通過IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的最優(yōu)負荷削減，在不同的系統(tǒng)運行狀態(tài)下優(yōu)化調(diào)度各響應(yīng)資源，以達到系統(tǒng)最優(yōu)運行的目的。在合理的運行策略下，應(yīng)當滿足：

(1)系統(tǒng)無故障正常運行時，IES充分消納區(qū)域光伏、風(fēng)電，若無法滿足自身負荷需求，IES需要向配電網(wǎng)購電以維持自身運行；反之，IES售出多余電能；

(2)當IES中設(shè)備發(fā)生故障時，通過聯(lián)絡(luò)線向配電網(wǎng)購電以滿足自身負荷需求，故障嚴重情況下IES進行負荷削減，IES自身負荷供能會受到影響；

(3)當配電網(wǎng)主饋線發(fā)生故障時，IES調(diào)度各設(shè)備出力，通過聯(lián)絡(luò)線向配電網(wǎng)售電，為配電網(wǎng)負荷提供功率支撐，二者協(xié)商得到動態(tài)的孤島運行方案。

2.1 IES最優(yōu)負荷削減

2.1.1 目標函數(shù)

IES最優(yōu)負荷削減模型的目標函數(shù)為IES在研究周期T內(nèi)購售能、棄光、棄風(fēng)、負荷削減和需求響應(yīng)成本之和最低：

minFIES=fPSE+fALW+fEHC+fDR

(5)

(1)購售能成本

(6)

式中PE,t、PG,t為t時刻聯(lián)絡(luò)線上IES購/售電功率和IES向氣源的購氣功率；PE,t為正代表IES向配電網(wǎng)購電；PE,t為負代表IES向配電網(wǎng)售電；pG,t為t時刻購氣價格，pE,t為t時刻購/售電價格：

(7)

(2)棄光、棄風(fēng)成本[20]

(8)

式中RPV,t、RWT,t為t時刻棄光、棄風(fēng)功率；pPV、pWT為棄光、棄風(fēng)單價。

(3)負荷削減成本

(9)

(4)需求響應(yīng)成本

(10)

2.1.2 約束條件

(2)功率平衡約束

(11)

(2)設(shè)備出力約束

(12)

(3)氣源出力約束

0≤PG,t≤PG,max

(13)

式中PG,max為氣源出氣功率上限。

(4)儲能約束

(14)

(5)爬坡約束

(15)

(6)負荷削減與需求響應(yīng)約束

以電負荷為例，其削減量與轉(zhuǎn)移量滿足：

(16)

(7)聯(lián)絡(luò)線容量約束

PE,min≤PE,t≤PE,max

(17)

式中PE,max、PE,min為聯(lián)絡(luò)線電功率上下限。

2.2 配電網(wǎng)最優(yōu)負荷削減

2.2.1 目標函數(shù)

配電網(wǎng)最優(yōu)負荷削減模型的目標函數(shù)為配電網(wǎng)在研究周期T內(nèi)購售電與負荷削減成本最低：

minFDN=fPSP+fEC

(18)

(1)購售電成本

(19)

式中PD,t為t時刻配電網(wǎng)向上級電網(wǎng)購電量；pD,t為t時刻配電網(wǎng)向上級電網(wǎng)購電價格。

(2)負荷削減成本

定義Ψ為故障后無法由上級電網(wǎng)供電的負荷點集合，Π為故障發(fā)生后可以由IES恢復(fù)供電的負荷點集合，則配電網(wǎng)負荷削減成本可表示為：

(20)

2.2.2 約束條件

(1)購電約束

0≤PD,t≤PD,max

(21)

式中PD,max為配電網(wǎng)向上級電網(wǎng)購電功率上限。

(2)聯(lián)絡(luò)線容量約束

同式(17)。

(3)負荷削減約束

(22)

式中δi為配電網(wǎng)節(jié)點i負荷的可削減比例。

(4)功率平衡與拓撲連接約束約束

若故障后不產(chǎn)生孤島，配電網(wǎng)功率平衡約束為：

(23)

若故障后產(chǎn)生孤島，配電網(wǎng)滿足功率平衡和拓撲連接約束：

(24)

式中Φ為表述配電網(wǎng)負荷上下游關(guān)系的集合。

式(24)第二項含有0-1變量與連續(xù)變量相乘的結(jié)構(gòu)，令:

(25)

則式(24)第二項可改寫為：

(26)

2.3 聯(lián)合系統(tǒng)最優(yōu)負荷削減分布式求解策略

配電網(wǎng)與IES屬于不同的利益主體，有著各自的運行目標，且二者的實時運行信息并不互通，當系統(tǒng)發(fā)生故障后，以任何一方的負荷削減方案作為最終的調(diào)度運行方案必然會損害另一方的經(jīng)濟利益，為平衡二者的對立關(guān)系，最大化聯(lián)合系統(tǒng)運行的整體可靠性，采用基于ATC理論的分布式求解方法，將IES與配電網(wǎng)交互的聯(lián)絡(luò)線功率作為耦合變量，迭代求解聯(lián)合系統(tǒng)的最優(yōu)負荷削減，確定系統(tǒng)的最優(yōu)運行方案。具體算法步驟如下：

(27)

(28)

(5)判斷式(29)收斂條件是否滿足，若滿足，則輸出優(yōu)化結(jié)果，否則轉(zhuǎn)到步驟(6)：

(29)

(6)由式(30)更新罰函數(shù)乘子，令K=K+1，然后轉(zhuǎn)到步驟(2)，重新開始循環(huán)。

(30)

3 考慮IES接入的配電網(wǎng)可靠性評估

3.1 馬爾科夫鏈蒙特卡洛狀態(tài)抽樣

配電網(wǎng)與IES設(shè)備元件均采用故障的兩狀態(tài)模型，元件在正常運行與故障停運兩種狀態(tài)間相互轉(zhuǎn)換，假設(shè)配電網(wǎng)與IES僅發(fā)生單階故障，考慮到IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)運行狀態(tài)的時間連續(xù)性，采用馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法進行抽樣[15]。由各自設(shè)備元件的故障率和修復(fù)率建立配電網(wǎng)與IES的轉(zhuǎn)移概率矩陣，設(shè)置初始狀態(tài)均為正常運行，分別得到配電網(wǎng)與IES的馬爾科夫鏈，從中抽樣即可得到的IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的運行狀態(tài)。馬爾科夫狀態(tài)空間轉(zhuǎn)移圖可由圖2表示。

圖2 狀態(tài)空間轉(zhuǎn)移圖

3.2 IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)可靠性指標計算

為全面評估IES接入對配電網(wǎng)可靠性的影響，在統(tǒng)計配電網(wǎng)負荷點可靠性指標的基礎(chǔ)上，計算配電網(wǎng)可靠性指標，并統(tǒng)一采用ENNS指標計算聯(lián)合系統(tǒng)供能可靠性提升率，以直觀比較不同運行場景下IES電、熱負荷和配電網(wǎng)負荷可靠性的變化程度，分析制約聯(lián)合系統(tǒng)可靠性的影響因素：

(31)

同時，為衡量IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備在不同維護狀態(tài)下對配電網(wǎng)可靠性的影響，對配電網(wǎng)可靠性關(guān)于能量轉(zhuǎn)換設(shè)備故障率的靈敏度進行分析，計算能量轉(zhuǎn)換設(shè)備k在故障率變?yōu)閟%初始值，且其余設(shè)備故障率不變的情況下，配電網(wǎng)負荷的EENS變化程度：

(32)

進一步得到IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的相對重要度：

(33)

式中M為IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備總數(shù)。

3.3 考慮IES接入的配電網(wǎng)可靠性評估流程

在合理的容量配置下，聯(lián)合系統(tǒng)無故障正常運行時不產(chǎn)生負荷削減，因此對聯(lián)合系統(tǒng)進行可靠性評估只需統(tǒng)計故障日的可靠性指標。采用馬爾科夫鏈蒙特卡洛方法抽樣得到故障日的系統(tǒng)設(shè)備元件狀態(tài)，在Matlab下采用商業(yè)求解器CPLEX分布式求解聯(lián)合系統(tǒng)的負荷削減問題，ATC迭代收斂后得到最終的故障日調(diào)度優(yōu)化結(jié)果，從而統(tǒng)計IES負荷削減量和配電網(wǎng)負荷點停電情況，進而計算系統(tǒng)的可靠性指標。當IES與配電網(wǎng)EENS指標的方差系數(shù)均小于給定值，或模擬總年數(shù)達到上限時，輸出可靠性指標。

4 算例分析

算例采用改進的IEEE RBTS-BUS6主饋線F4及其分支饋線[21]，系統(tǒng)共包括30條饋線、23臺配電變壓器、23個負荷點，各負荷點用戶數(shù)、時序負荷曲線參考文獻[22]，并在圖3所示位置接入如圖1所示結(jié)構(gòu)的IES，假設(shè)保護裝置和開關(guān)均可靠動作，且孤島成功切換的概率為100%。

4.1 可靠性指標計算結(jié)果

圖4給出了對系統(tǒng)進行2000年可靠性評估后配電網(wǎng)負荷EENS指標和IES電、熱負荷EENS指標的方差系數(shù)收斂曲線，在模擬年數(shù)到達500年時兩個系統(tǒng)的方差系數(shù)均小于0.05，且配電網(wǎng)指標收斂速度快于IES指標，說明在所提出的基于馬爾可夫鏈蒙特卡洛的可靠性評估方法下，可以在有限的模擬年數(shù)內(nèi)得到準確的可靠性評估結(jié)果。

圖3 改進的IEEE RBTS-BUS6 F4配電系統(tǒng)

圖4 方差系數(shù)收斂曲線

IES接入前后配電網(wǎng)各負荷點的可靠性指標如圖5、圖6所示?？梢?，在IES接入前，配電網(wǎng)主饋線上越靠近饋線末端的負荷供電可靠性越差，越靠近電源處的負荷供電可靠性越好。在IES接入后，負荷點1～6、17、18的供電可靠性指標基本不變；對于其他負荷點，年平均故障停運率相對IES接入前均有不同程度的提高，但其平均停運時間大幅下降，配電網(wǎng)負荷點可靠性總體得到了提升。

表1給出了IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性指標?？梢姡贗ES接入配電網(wǎng)后，配電網(wǎng)可靠性指標中除了系統(tǒng)平均停電頻率SAIFI稍有惡化，其余指標均明顯改善；而IES各項可靠性指標均大幅改善。IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)可靠性得到了顯著提升。

圖5 配電網(wǎng)負荷點年平均故障停運率

圖6 配電網(wǎng)負荷點年平均停運時間

表1 IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)可靠性指標

4.2 IES運行方式對系統(tǒng)可靠性影響分析

4.2.1 熱電耦合

將熱電聯(lián)產(chǎn)機組中的余熱鍋爐、電鍋爐移除，即IES中電能與熱能無法相互轉(zhuǎn)換，此時配電網(wǎng)EENS指標上升為31.026 6 MW·h/yr，IES電、熱負荷EENS指標分別上升為20.396 6 MW·h/yr、43.636 2 MW·h/yr。可見，在熱電解耦運行的情況下，IES電、熱充裕度均有所下降，因而在配電網(wǎng)故障時提供支撐的能力也隨之下降。

4.2.2 多能存儲和綜合需求響應(yīng)

設(shè)置不同的儲能和需求響應(yīng)場景，以分析IES接入后儲能與需求響應(yīng)對配電網(wǎng)可靠性和自身可靠性的影響：場景1：基準場景，配置儲能和需求響應(yīng)；場景2：配置儲能，不考慮需求響應(yīng)；場景3：考慮需求響應(yīng)，不配置儲能；場景4：不考慮需求響應(yīng)，不配置儲能。

四種儲能與需求響應(yīng)配置場景下聯(lián)合系統(tǒng)供能可靠性提升率如圖7所示，可見，在場景4中IES的熱負荷EENS指標則由于熱儲能和熱需求響應(yīng)的缺失有所惡化。配置多能存儲或單獨考慮綜合需求響應(yīng)不僅可以減少IES本身的負荷削減量，而且顯著提高了配電網(wǎng)的供電可靠性，這是由于儲能設(shè)備與可轉(zhuǎn)移負荷能夠在IES或配電網(wǎng)發(fā)生故障時主動響應(yīng)聯(lián)合系統(tǒng)的供能不足情況，并在一定程度上提供功率支撐。此外，在場景1同時考慮儲能和需求響應(yīng)的情況下，聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性提升最大?？梢姸嗄艽鎯εc綜合需求響應(yīng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化可以進一步擴大聯(lián)合系統(tǒng)的調(diào)度空間，提高系統(tǒng)運行的靈活性，從而提升區(qū)域供能的可靠性。

圖7 不同儲能和需求響應(yīng)場景下可靠性提升率

4.2.3 運行策略

IES接入后具體的運行策略對聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性有重大影響，記所提ATC求解方法得到的運行策略為策略1，分別設(shè)計策略2：以IES最優(yōu)負荷削減為目標確定聯(lián)絡(luò)線功率和策略3：IES接入后以配電網(wǎng)最優(yōu)負荷削減為目標確定聯(lián)絡(luò)線功率。

表2和圖8給出了三種策略下聯(lián)合系統(tǒng)的故障日平均運行成本和供能可靠性提高率?？梢?，通過ATC方法得到的最優(yōu)負荷削減策略可以更好地平衡配電網(wǎng)和IES之間的可靠性關(guān)系，使聯(lián)合系統(tǒng)總失負荷量最低，從而最大限度降低系統(tǒng)的運行成本。

表2 不同運行策略下故障日平均運行成本

圖8 不同運行策略下可靠性提升率

在策略2中，配電網(wǎng)可靠性最低。IES在保證自身可靠用能的前提下只根據(jù)日前電價向配電網(wǎng)購售電，在配電網(wǎng)故障時供給的電量相對于策略1更少，但對比沒有IES接入，配電網(wǎng)的可靠性仍得到一定提升。在策略3中，配電網(wǎng)可靠性最高。一旦配電網(wǎng)發(fā)生故障，IES必須向配電網(wǎng)最大程度地提供功率支撐，甚至削減自身負荷以保證配電網(wǎng)供電可靠性。同時，IES自身設(shè)備發(fā)生故障時，配電網(wǎng)并不主動向IES賣電，因此在配電網(wǎng)主導(dǎo)的運行策略下，IES相比接入配電網(wǎng)前電負荷可靠性反而大幅下降。

4.3 IES并網(wǎng)方式對系統(tǒng)可靠性影響分析

4.3.1 聯(lián)絡(luò)線容量

IES與配電網(wǎng)通過聯(lián)絡(luò)線的能量交互實現(xiàn)互濟運行，設(shè)置不同的聯(lián)絡(luò)線容量，以分析IES接入后聯(lián)絡(luò)線容量對配電網(wǎng)可靠性和自身可靠性的影響。圖9給出了五種聯(lián)絡(luò)線容量下聯(lián)合系統(tǒng)供能可靠性提升率?？梢?，隨著聯(lián)絡(luò)線容量的增大，配電網(wǎng)與IES間交互功率上限提升，在故障場景下相互支撐的作用更加顯著，聯(lián)合系統(tǒng)的供能可靠性將得到提升。

圖9 不同聯(lián)絡(luò)線容量下可靠性提升率

然而，該提升作用在聯(lián)絡(luò)線容量增大到一定程度后逐漸趨于平穩(wěn)，這是由于配電網(wǎng)向上級電網(wǎng)購電量的上限和IES設(shè)備容量限制了二者的交互功率，在一定的容量配置下，IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性水平難以再通過提高聯(lián)絡(luò)線功率上限進行提升。同時，對于IES電負荷，其供能可靠性提升率出現(xiàn)輕微下降，以支撐其熱負荷和配電網(wǎng)負荷的供能可靠性的繼續(xù)提升，達到聯(lián)合系統(tǒng)最優(yōu)負荷削減的目的。因此，應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)與IES的設(shè)備容量水平，配置合適的聯(lián)絡(luò)線容量，從而充分利用IES設(shè)備的冗余功率，實現(xiàn)聯(lián)合系統(tǒng)的最優(yōu)運行。

4.3.2 接入位置

將該IES分別接入饋線18、30、10后對系統(tǒng)進行可靠性評估，得到不同接入位置下供能可靠性提升率如表3所示?？梢姡擨ES的接入位置越靠近饋線末端時，配電網(wǎng)可靠性越高，同時IES電負荷可靠性越低，而IES熱負荷可靠性則不受影響，這是由于IES接入位置越靠近上級電網(wǎng)，配電網(wǎng)故障形成孤島的概率越小，IES和配電網(wǎng)同時發(fā)生故障的概率也越小。同時，配電網(wǎng)的具體可靠性水平也受IES接入位置附近配電網(wǎng)負荷的實時功率大小限制。

4.4 IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備對配電網(wǎng)可靠性的重要度

將IES某一能量轉(zhuǎn)換設(shè)備的故障率改為s%的初始故障率，在其余設(shè)備故障率保持不變的情況下對系統(tǒng)狀態(tài)重新抽樣，得到可靠性評估結(jié)果后，計算配電網(wǎng)可靠性關(guān)于IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備故障率的靈敏度。如圖10所示，隨著IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備故障率的下降，配電網(wǎng)可靠性逐步得到改善，降低熱電聯(lián)產(chǎn)機組故障率的效果最顯著，其次是電鍋爐，燃氣鍋故障率的變化對配電網(wǎng)可靠性幾乎不產(chǎn)生影響。即配電網(wǎng)可靠性指標對于熱電聯(lián)產(chǎn)機組的故障率變化的靈敏度最高，因此，在IES設(shè)備維護經(jīng)費有限的情況下，優(yōu)先維護熱電聯(lián)產(chǎn)機組可以為配電網(wǎng)提供最高的可靠性增益。

表3 不同接入位置下可靠性提升率

圖10 配電網(wǎng)可靠性靈敏度

在靈敏度計算的基礎(chǔ)上得到設(shè)備重要度如圖11所示，可見IES中相同能量轉(zhuǎn)換設(shè)備在不同故障率下對于配電網(wǎng)可靠性的相對重要存在差異，但熱電聯(lián)產(chǎn)機組在不同故障率下對于配電網(wǎng)的可靠性都是最重要的。

圖11 IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備重要度

5 結(jié)束語

對IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)建立最優(yōu)負荷削減模型，采用ATC方法確定系統(tǒng)的運行策略，基于馬爾科夫鏈蒙特卡洛，提出計及IES接入影響的配電網(wǎng)可靠性評估方法，通過算例驗證了所提方法的有效性和正確性，并得到以下結(jié)論：

(1)IES接入后，在聯(lián)合系統(tǒng)最優(yōu)負荷削減策略下，通過聯(lián)絡(luò)線與配電網(wǎng)互濟運行，提高了除SAIFI以外的配電網(wǎng)可靠性指標，并改善了IES的供能可靠性；

(2)在IES中配置多種儲能，并考慮綜合需求響應(yīng)的協(xié)同作用，能夠提升IES-配電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性，聯(lián)絡(luò)線功率、接入位置和運行策略的不同也深刻影響著聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性；

(3)IES能量轉(zhuǎn)換設(shè)備中熱電聯(lián)產(chǎn)機組對配電網(wǎng)可靠性的重要度最高，優(yōu)先維護熱電聯(lián)產(chǎn)機組可以為配電網(wǎng)提供最優(yōu)的可靠性增益。