停电损失是指电力供应不完全可靠或预期不完全可靠时(即由于电力供应中断或不足而发生断电或限电时)社会所承担的全部经济损失,它不仅包含电力用户的经济损失,也包括电力企业的经济损失。对于用户的停电损失而言,它一般分为直接停电损失和间接停电损失,前者是指实际发生停电时及以后一段时间内承担的损失,后者是指用户为了减少停电影响而调整其活动因而支付的额外费用,或采用备用电源所承担的费用,直接停电损失通常是由未曾预测到的停电的短期效应决定的;而间接停电损失则是预期将发生停电的更长期考虑所产生的。用户的停电损失主要受以下几个因素的影响:
1)用户的类别。不同类别的用户,其用电方式和停电特性不同,在研究停电损失时应微观定向地针对具体用户而言,即对于同一类型的用户,每缺一度电所导致的停电损失也可能不同。
2)停电发生的时间。因为用户用电具有时间性,所以停电损失也和停电的具体时间有关,如对于住宅用户,因为其一天的主要用电时间在夜间的前半段,所以白天或后半夜停电给居民带来的损失与不便要明显低于前半夜停电造成的影响,对于生产具有季节性特点的工业用户,停电损失也会随着季节的改变而改变。
3)停电频率。很明显,停电次数越多,造成的损失越严重。
4)停电持续时间,一般情况下,停电损失随停电时间的延长而增大。
此外,突然或没有准备的停电所造成的后果要比计划停电或得到预先通知的停电对用户造成的后果要严重得多。因为如果预先被告知会停电,那么用户可采用调整活动、加强防范或是借助其他形势的能源等措施,将可能产生的直接停电损失降低为间接停电损失。
评价用户停电损失的一个主要方法是利用停电损失评价率(IEAR)进行求解,IEAR定义为电网供电中断造成用户因得不到单位电量而引起的经济损失,是评价系统可靠性水平的指标,利用IEAR指标,系统在研究期间内的停电损失OC可以按照OC=IEAR×EENS计算,EENS(Expected Energy Not Supplied)为系统在研究期间内的电量不足期望值。
IEAR指标的确定可以针对负荷点而言,也可以针对系统而言,本项目主要以重要用户点为研究对象,通过估算其IEAR指标来评估用户的停电损失。
式中 λp———用户点的平均故障率;
rp———用户点的平均故障持续时间;
Lav———故障时用户的平均缺失负荷量即用户点的平均负荷。
式(7-5)的分母表示故障下用户的缺电量,分子表示相应的停电损失期望值,cp(rp)表示用户点在故障持续时间rp下的单位停电损失。
对于对供电可靠性要求高的大中型用户而言,停电带来的损失包括两方面:停电期间缺电造成的经营收益(可由缺电损失评价率来进行计算)和供电中断造成的产品报废(这跟地区电网停电频率有关)。蓄电池储能系统作为UPS可以在毫秒级的时间内实现市电到UPS的切换,防止短暂供电中断造成的产品报废。同时在市电停电期间,可以继续供电,减少缺电损失。由此产生的年收益E5可表示为
E5=λsRIEAEENS[1-p{Wi<EENS}]+(λs-λ's)Eλ (7-6)
其中:(www.xing528.com)
式中 RIEA———用户缺电损失评价率;
EENS———电网每次停电造成的用户电量不足期望值;
Ts———用户每年的生产小时数;
As———配电网的供电可靠性;
P0———用户保证正常生产所需的最小供电功率;
Wi———第i小时储能装置中剩余的电量;
λs———未投入储能装置时用户母线侧电源的停电率;
λ's———投入储能装置并入配电母线后系统的停电率(1/a);
λb———储能装置的故障率(1/a);
rs和rb———配电网的修复时间和储能装置的修复时间(a);
Eλ———每次供电中断给用户造成的经济损失的期望值。
p{Wi<EENS}为储能装置投入后,停电事故发生在剩余电量小于EENS的时刻的概率(即认为此时储能装置无法提供足够的电量支持继续生产),Wi与储能装置的运行策略有关,而其运行策略是根据峰/谷/平时段而定,所以p{Wi<EENS}的计算与峰/谷/平时段的划分有关。图7-1为用户各时段的分时电价,为方便建立Wi的表达式,以谷时段的22时(此时所储存的电完全释放,开始新一轮充放电)起至次日21时,i分别取1、2、3、…、24,则。
图7-1 用户各时段的分时电价
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