课题编号：
密 密
级：公开
国家重点研发计划
能源模型及规划方法研究报告
课题名称：
综合能源配用电系统的一体化规划设计与系统
所属项目：
工业园区多元用户互动的配用电系统关键技术研究与示范 所属专项：
智能电网技术与装备 项目牵头承担单位：
广州供电局有限公司 课题承担单位：
中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 课题负责人：
夏文波 执行期限：
2016 年至 2020 年
二○一六年十二月
目录 1 概述········································································································ 1 1.1 综合能源领域的问题 ................................................................................ 1 1.2 分布式能源定义 ........................................................................................ 3 1.3 储能技术概述............................................................................................. 4 1.3.1 化学储能技术............................................................................................. 4 1.3.2 储能技术在发电环节的研究与应用 ........................................................ 6 1.4 网络规划问题............................................................................................. 9 2 综合能源配用电系统联合建模 ····································································· 10 2.1 综合能源系统能流模型 .......................................................................... 10 2.1.1 电力系统潮流模型 .................................................................................. 10 2.1.2 供热系统热流模型 .................................................................................. 10 2.1.3 天然气网气流模型 .................................................................................. 12 2.1.4 综合系统模型约束 .................................................................................. 13 2.2 多能流转换模型 ...................................................................................... 13 2.3 典型的能源转换设备 .............................................................................. 16 2.3.1 热电联产(Combined Heat and Power, CHP) .......................................... 17 2.3.2 热泵(Heat Pump, HP) ............................................................................... 18 2.3.3 燃气锅炉(Gas Boiler, GB) ....................................................................... 19 2.4 光伏发电的出力特性 .............................................................................. 20 2.5 电储能模型 ............................................................................................... 21 2.5.1 电池的基本原理 ...................................................................................... 24 2.5.2 电池的出力特性 ...................................................................................... 26 2.6 冰蓄冷模型 ............................................................................................... 28 2.7 天然气储配站规划 .................................................................................. 30 2.8 吸收式制冷规划 ...................................................................................... 33 2.9 转轮除湿规划........................................................................................... 34 2.10 蒸汽压差发电规划 .................................................................................. 37 2.11 综合能源配用电系统冷/热/电/气负荷预测 .......................................... 42 3 考虑多能流综合的一体化规划架构 ······························································· 43 4 综合能源配用电系统选址定容的一体化规划 ··················································· 48 4.1 随机规划 ................................................................................................... 50 4.1.1 数学原理 ................................................................................................... 50 4.1.2 项目应用 ................................................................................................... 51 4.1.3 相关性模型 ............................................................................................... 54 4.2 计及相关性的配电网潮流计算 .............................................................. 56 4.2.1 采样 ........................................................................................................... 56 4.2.2 Cholesky 分解排序 .................................................................................. 57 4.2.3 配电网概率潮流流程 .............................................................................. 58 4.3 光伏规划模型........................................................................................... 59 4.4 电储能规划模型 ...................................................................................... 61 4.4.1 储能规划模型........................................................................................... 61 4.4.2 电储能扩展规划目标函数 ...................................................................... 64
4.4.3 电储能规划约束条件 .............................................................................. 65 4.5 冷热气站规划模型 .................................................................................. 68 4.6 考虑冷热电负荷平衡的配电网一体化规划 .......................................... 70 4.6.1 一体化规划方法及建模框架 .................................................................. 70 4.6.2 模型的建立 ............................................................................................... 73 5 综合能源配用电系统网架与管网一体化规划 ··················································· 79 5.1 配电网中不确定性因素的建模研究 ...................................................... 80 5.1.1 风速和风电的不确定性 .......................................................................... 80 5.1.2 光照强度和光伏的不确定性 .................................................................. 81 5.1.3 负荷的不确定性 ...................................................................................... 82 5.1.4 故障的不确定性 ...................................................................................... 82 5.2 计及相关性的配电网概率潮流 .............................................................. 83 5.2.1 相关性建模 ............................................................................................... 83 5.2.2 拉丁超立方采样 ...................................................................................... 84 5.3 基于随机约束规划的配电网网架双层规划模型 .................................. 86 5.3.1 上层规划 ................................................................................................... 86 5.3.2 下层规划 ................................................................................................... 87 5.4 关键技术及学术路线 .............................................................................. 89 5.4.1 分叉树理论 ............................................................................................... 89 5.4.2 蒙特卡洛法 ............................................................................................... 89 5.4.3 遗传算法 ................................................................................................... 90 6 综合能源配用电系统一体化规划的综合评估方法 ············································· 93 6.1 安全性指标 ............................................................................................... 93 6.2 经济性指标 ............................................................................................... 94 6.3 可靠性指标 ............................................................................................... 95 6.4 灵活性指标 ............................................................................................... 95 6.5 环保性指标 ............................................................................................... 95 6.6 综合能源系统运行效率指标 .................................................................. 95 7 工业园区算例 ·························································································· 98 7.1 工业园区冰蓄冷系统规划建模及算例 .................................................. 98
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1 概述 1.1 综合能源领域的问题 (1) 社会综合能源系统可实现不同供用能系统间的有机协调，可提高社会能源供用的安全性、灵活性、可靠性。传统的社会供用能系统，如供电、供气、供热／冷等系统，往往是单独规划、单独设计、独立运行，彼此间缺乏协调，从而造成社会供用能系统整体安全性低和自愈能力差的问题。
(2) 社会综合能源系统可利用不同供用能系统间的互动能力实现能源的优化调度，有利于提高社会供能系统基础设施的利用率。供电、供气、供热／冷系统的负荷需求均存在明显峰谷交错现象，但目前各供能系统只能按自身峰值负荷进行单独设计与建设，由此将不可避免地产生设备利用率低下的问题。美国统计结果显示，其供电设备平均载荷率只有 43％，载荷率在 95％以上的时段不足 5％；而我国的供电设备利用率更低，统计显示其平均利用率不足 30％。设备利用率低下问题同样存在于供气、供热／冷系统，已造成社会资金的巨大浪费，还加大了各供用能系统的运行维护费用。
(3) 综合能源系统涉及多种能源环节特性：，易于控制的能源环节(如常规电厂、CCHP、储能系统等)，间歇性和难以控制的能源环节(如风力发电、光伏发电等)；难以大容量存储的能源(如电能)，易于存储和中转的能源(如热能、冷能、燃气、氢能等)； (4) 供能网络规划既要考虑各供能网络(供电、供热、供冷、供气等)自身特点及需要，还需考虑不同系统间的相互影响，更要实现整个社会供能效率、安全性和经济性的提高。
随着智能配电网发展和用户可靠性要求逐步提高，国内通过 863 等项目启动了一批示范应用，对相关关键技术进行了研究与集成，如南方电网建成国内首个兆瓦级冷热电联供微网系统，北京、天津、广西、贵州、福建等地陆续开展多个主动配电网示范项目建设；在国外，欧盟第七框架（FP7）支持一系列相关研究，日本在柏叶开展智能城市示范项目。
综合能源系统(集成的供电/供气/供暖/供冷/供氢/电气化交通等能源系统)近年来在欧美等发达国家迅速发展，成为各国新的战略竞争和合作的焦点。欧洲ENERGIE 项目寻求多种能源(传统能源和可再生能源)协同优化和互补，以实现
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未来替代或减少核能使用。2007 年美国颁布能源独立和安全法，明确要求社会主要供用能环节必须开展综合能源规划。加拿大内阁能源委员会提出覆盖全国的社区综合能源系统。英国曼彻斯特大学从考虑网络结构基础上对多类型能源系统包含电力网、区域供热网、天然气网以及其中各种各样的能源转换装备进行了多时空联合建模分析，计算了网络运行状况、碳排放与能源消耗费用[1]。低品位热驱动的溴化锂吸收式热泵供暖在欧洲国家、日本已经或开始大量使用。北欧、德国使用区域供热的比例较高，英国依靠发达的天然气基础设施，大量使用天然气直接供暖。然而真正意义上的多类型能源-多类型负荷系统尚未得到实际应用。国外研究主要聚焦于电网规划或天然气网规划[2]，且综合能源系统组成与结构复杂，发展时间短，技术还处于发展阶段，尚未形成关于综合能源系统成熟通用的方法与共识的标准。
综合能源系统是近年来比较新的研究热点[3]，我国已通过 973、863 研究计划，启动了多项与综合能源技术相关的科技研发项目。目前国内的研究还处于起步阶段，大多数以理论分析为主。现有能源规划模型对于电力系统过于简化处理，难以详细考虑电网运行特性、电网技术参数、投资运行成本等因素，且以电网与天然气网为主，一般未考虑到网络的结构细节，也很少将储能包含进来。传统的配电系统主动管理仅考虑对电网可控设备的主动管理，未考虑可再生能源出力的不确定性对配电网规划的影响，没有综合考虑多能源之间的互动[4, 5]。南方电网公司及各电网公司供电局、广东省电力设计研究院等近年开展综合能源规划工作，进行规划方法的开发与研究，同时也进行了多个项目综合能源规划工作。在具体技术应用上，探索采用冷热电综合能源电力需求预测，采用多种耦合方案的综合因素比较法对多能源供应方案从平衡到机组运行进行分析。设计配电网广域测控体系并用于智能配电网的设计。先后开展了珠海万山群岛、广州中新知识城、前海以及深圳低碳城等项目的综合能源规划工作，其中的能源配置规划思路得到相关部门的充分肯定。
然而，国内对于综合能源一体化规划的完善和优化上存在如下问题：缺乏可再生能源资源及可开发性评估的研究。不考虑源-网-荷-储的时序耦合特性；在多类型能源电力、供热、天然气传输系统的不同时间尺度、储存以及匹配特性精确度不够。特别是缺乏冷/热/电/气负荷曲线异步性以及冷、热输运损失对综合能源
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系统影响的研究；仅考虑了 CHP 或 CCHP 的接入时的电力系统的规划，没有真正做到多能流，没有从提高综合能源利用效率的角度处理问题。
国内开发的配用电系统规划软件，以天大求实和中国电科院开发的软件较为成熟。这些软件均面向电网，不具备其他能源形式的仿真能力及接口，不具备同时开展多能流、多储能、多网络的一体化规划设计工作的能力。
1.2 分布式能源定义 分布式能源系统是相对传统的集中式供能的能源系统而言的，传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产，然后通过专门的输送设施(大电网、大热网等)将各种能量输送给较大范围内的众多用户；而分布式能源系统则是直接面向用户，按用户的需求就地生产并供应能量，具有多种功能，可满足多重目标的中、小型能量转换利用系统。作为新一代供能模式，分布式能源系统是集中式供能系统的有力补充。当前，主要的分布式能源包括以下几种：
（1）光伏 太阳能资源作为最丰富的可再生能源之一，因地域限制小“投资小”清洁无污染等优点引起社会关注，中国也将大力开发太阳能发电技术作为一项基本国策错 错误 误 ! 未找到引用源。
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。光伏发电是由半导体光电二极管产生伏特效应而实现能量转换的一种技术，因其具有无污染、建设周期短、可持续性强以及无需消耗原燃料等优点受到大力推广和发展错误 错误 ! 未找到引用源。
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。光伏发电将随着半导体工业的发展和附属部件成本的降低逐渐成为重要的能源之一，使其具有代替化石燃料的潜力和价值错误 错误 ! 未找到引用源。
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2014 年，全国“十三五”能源规划工作会议上指出，预计到 2020 年，光伏设备装机容量将要达到 100 吉瓦。截止 2014 年底，我国光伏发电累计装机容量达到 2805 万千瓦。
（2）燃料电池 燃料电池发电是利用电化学反应将化学能直接、高效地转化为电能的一种技术，通过电力电子转换装置将直流电转换为交流电，即可实现并网。其具有发电效率高、噪声低、环境污染小等优点错 错误 误 ! 未找到引用源。
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。燃料电池分布式发电系统发电效率高，并且效率与规模无关，可根据用户和本地电网需求而增减发电容量。燃料电池组成的分布式发电系统与太阳能、风能、水能等可再生能源相
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比，不受天气和时间等因素的限制，可持续、稳定、可靠地发电运行，更能满足电网调峰和用户供电保障的要求。因此，随着燃料电池发电技术的不断提高、材料价格的不断降低，燃料电池发电将会成为重要的发电形式。
（3）CCHP 近年来，冷热电联供（Combined Cooling Heating and Power, CCHP）作为一种燃气资源高效利用的先进技术，其发展十分迅速。据有关资料显示，CCHP 整体燃料利用率的范围为 70%~90%以上，大大优于效率为 30%~45%的典型集中式发电厂错误 错误 ! 未找到引用源。
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。CCHP 是一种将热机、发电机、热回收和制冷装置作为整体，通过统一管理制冷、供热及供电过程，实现能源梯级利用的新型能源利用方式。CCHP 以天然气为主要燃料，也可使用煤气、沼气或油气等其他可燃气体错误 错误 !未找到引用源。
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。在生产过程中，发电装置通过热机动力转化的电能向用户负荷供电，而发电后排出的高温烟气余热又可以用来供热或制冷，达到提高能源利用效率、减少碳化物和有害气体排放的目的。
(4)储能 2013 年 9 月，国内首座金太阳海岛独立微电网示范项目——北麂岛微网储能电站顺利竣工。该项目包括 1.274MW 光伏发电系统，0.5MW/0.8MWh 磷酸铁锂储能系统，1MW/5.8MWh 铅酸电池储能系统，微电网运行控制系统，能量管理系统、微电网保护及安稳系统等多个子系统。本项目采用自主创新的双端多个分布式发电子系统技术，蓄电多体混合调配技术等先进微电网技术，实现蓄电为即供即储、异体储能混合调配，从而充分发挥锂电和铅酸电池的优势，大大延长了蓄电池的使用寿命，有效提高了投资回报率和运行经济性。
1.3 储能技术概述
目前，全球储能技术主要有物理储能 （如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池）和电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器等）等三大类。
1.3.1 化学储能技术 化学储能包括铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池等等。主要是利用电池正负极的氧化还原反应进行充放电。
1 、铅酸电池
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目前，使用最广泛的还是铅酸电池。铅酸电池在高温下寿命缩短，与镍镉电池类似，具有较低的比能量和比功率，但价格便宜，构造成本低，可靠性好，技术成熟，已广泛应用于电力系统，目前储能容量已达 20MW。铅酸电池在电力系统正常运行时为断路器提供合闸电源，在发电厂、变电所供电中断时发挥独立电源的作用，为继保装置、拖动电机、通信、事故照明提供动力。然而，其循环寿命较短，且在制造过程中存在一定的环境污染。
2 、镍镉电池、锂离子电池 镍镉等电池效率高、循环寿命长，但随着充放电次数的增加容量将会减少，荷电保持能力仍有待提高，且因存在重金属污染已被欧盟组织限用。锂离子电池比能量/比功率高、自放电小、环境友好，但由于工艺和环境温度差异等因素的影响，系统指标往往达不到单体水平，使用寿命较单体缩短数倍甚至十几倍。大容量集成的技术难度和生产维护成本使得这些电池在相当长的时间内很难在电力系统中规模化应用。
3 、钠硫电池 钠硫和液流电池则被视为新兴的、高效的且具广阔发展前景的大容量电力储能电池。钠硫电池储能密度为 140 kWh/m，体积减少到普通铅酸蓄电池的 1/5，系统效率可达 80%，循环寿命超过 6000 次，便于模块化制造、运输和安装，建设周期短，可根据用途和建设规模分期安装，很适用于城市变电站和特殊负荷。同时还具有输出脉冲功率的能力，输出的脉冲功率可在 30s 内达到连续额定功率值的 6 倍，这一特性使 NaS 电池可以同时用于电能质量调节和负荷的削峰填谷调节两种目的，从而提高整体设备的经济性。
根据美国电力研究院公布的资料，在各种化学储能技术方案中，钠硫电池是唯一一种能同时实现高效率和大容量的储能电池，技术优势明显。但在实际中，液流电池、锂离子电池等储能电池被大量研究和开发，而钠硫电池却仅有日本NGK 公司能够实现商业规模的应用，独占世界市场。在日本，目前采用钠硫电池技术的储能示范工程有 30 多处，总储能容量超过 20MW，可用于 8h 的日负荷峰谷调节。2006 年，中科院上海硅酸盐所和上海电力公司合作，自主研发出储能用大容量钠硫电池，目前已进入中试阶段，使我国有望成为世界上第二个实现其规模化生产的国家。
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4 、液流电池 液流电池具有大规模储能的潜力。国际上液流电池代表品种主要有 4 种，即铁铬电池、多硫化钠/溴电池、锌-溴体系及全钒电池。其中，全钒氧化还原液流电池，简称钒电池，是目前发展最好的液流电池。其工作原理是，通过采用不同价态的钒离子溶液分别作为正负极活性物质，通过外接泵把溶液从储液槽压入电池堆体内完成电化学反应，之后溶液又回到储液槽，液态的活性物质不断循环流动。钒氧化还原电池所有的反应物都在溶液中，其储能容量与输出功率无关。因此钒电池可以很容易地实现储能容量的经济扩容。钒电池可以通过更换电池堆进行重复使用，电解液和储能罐也能重复使用。钒电池的充放电效率约为 75%，电池单元的输出响应很快，可以在几毫秒内完成从 0 功率运行到满功率输出，由于系统中其他设备的限制，钒电池系统的输出响应时间大约 20ms。液流电池具有能量转换效率高、循环寿命长、蓄电容量大、选址自由、可深度放电、系统设计灵活、安全环保、维护费用低等优点。钒电池作为储能电源主要应用在电厂（电站）调峰以平衡负荷，大规模光电转换、风能发电的储能电源以及作为边远地区储能系统，不间断电源或应急电源系统。
国家 973 液流储能电池重大基础研究项目首席科学家、大连融科储能技术发展有限公司副总经理张华民认为，液流储能技术是最适合于风能发电调幅调频并网的储能技术，但也各有千秋。而其中钒电池是最接近产业化的一种方向，它具有诸多优点，应用前景广阔，在北美、欧洲和日本等已开始商业化应用，而我国在这一领域也初露锋芒。
1.3.2 储能技术在发电环节的研究与应用 上海市电力公司与中国科学院上海硅酸盐研究所联合开展大容量钠硫单体储能电池的合作攻关，推动钠硫储能电池的产业化。
在 2010 年上海世博会企业馆，公司展示了户外 100kW 钠硫电池、崇明前卫村清洁能源储能试验园区 10kW 液流储能电池储能设备及航头站储能试验园区100kW 钠硫、磷酸铁锂和镍氢电池储能设备的实际应用，实现对三地储能系统的远方监视与控制。
国家电网公司建设的世界最大的电网电池储能设施。该电站位于河北省张北县，拥有 36 MWh 磷酸铁锂 LiFePO4 电池阵列，占地面积超过一个足球场。共四家公司提供电池，其中 BYD 36MWh, ATL 16MWh, 中航锂电 9MWh, 万向
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2MWh。
大容量钠硫电池储能技术：
（1）上海电气风光储系统，100KW/800KWh;建成时间 2013 年 12 月 （2）上海嘉定绿色节能建筑系统储能，100KW/800KWh；建成时间 2014 年6 月 (3) 上海崇明岛风光储系统，2MW/16MWh；建成时间 2014 年 10 月 (4) 上海虹桥商务区变电站储能系统,2MW/16MWh; 建成时间 2014 年 6 月 辽宁全钒液流电池储能示范电站 2013 年 2 月，辽宁电网卧牛石风电场 5 兆瓦×2 小时（MW×h）全钒液流电池储能示范电站一次送电成功，是继 国家电网 公司风光储 工程 后，国家电网公司范围内容量第二大的储能电站，同时，超过了日本的住友电工在北海道的 4 兆瓦×1.5 小时储能电站，成为世界上以全钒液流储能方式的最大储能电站。
图1-1 辽宁全钒液流电池储能示范电站电堆和电解液储罐 图 1-1 分别显示了卧牛石储能示范电站 22kW 电堆和电解液储罐。储能电站建设在风电场升压站内，按 10%比例配备储能系统，由 5 组 1000 千瓦全钒液流储能子系统组成，包括储能装置、电网接入系统、中央控制系统、风功率预测系
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统、能量管理系统、电网自动调度接口、环境控制单元等。该系统采用 350 千瓦模块化设计，单个电堆额定输出功率为 22 千瓦，提高了项目建设效率，确保了储能设备的利用率。
全钒液流电池储能技术具有易于规模放大、安全可靠、环境友好等独特的优势，能够有效地补偿风力发电的不足，对于实现大规模可再生能源应用意义重大，是解决弃峰问题的有效手段，也是智能电网建设和分布式能源发展的重要组成部分。不仅如此，全钒液流电池储能系统具备实时监控充电状态（SOC），深充深放能力强，充放电循环寿命长等特点，能够有效地平滑风力发电输出，减少风力发电波动给电网的稳定运行带来的冲击。在此基础上，能够通过智能控制，配合风场的运行策略，存储和释放电能，与电网友好互动，提升电网接纳可再生能源的能力、整体运行质量和可靠性。
辽宁电网首座电池储能示范项目的正式并网，可以提升电网风电接纳能力，提高风电场运行水平。该项目是辽宁省电力有限公司承担的国家 863 课题，不仅为辽宁电网在储能系统运行特性及关键技术研究等方面提供了有效支撑，也为电池储能技术在电网运行中更广泛的应用打下了坚实基础。未来，我们将对它所能产生的巨大功效拭目以待。
大规模 ESS 的技术关键在于采用何种储能技术，图 1-2 显示了各种储能技术的功率等级及其目前的技术成熟度，具体方式的选择需考虑实际用途、额定功率、桥接时间、技术成熟度、系统成本、环境条件等多种因素。
图1-2 储能技术功率等级及其技术成熟度
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国内电力储能技术的应用、 研究与开发表现出以下 3 个特征：
（1）以可再生能源系统应用为切入点，开发 100kW 级全钒液流和 MW 级钠流电池储能系统，逐步替代铅酸电池系统，为区域电网平滑负荷、提高配电网供电可靠性、 UPS 等应用奠定基础。
由于全钒液流电池正、负极活性物质均为钒，只是价态不同，可以避免正、负极活性物质通过离子交换膜扩散造成的元素交叉污染，成本低、寿命长，已成为液流电池体系中主要的商用化发展方向之一。自 1995 年起，我国就开始了全钒液流电池的研究，已成功开发出 10kW 级储能系统，转换效率大于 80%，最大输出功率超过 25kW，并建立了电池实验室模型，在电极设计、溶液制备、浓度控制、导电塑料成型及批量生产、公用管道设计、电池组装配和调试等方面积累了丰富经验，国产化全氟磺酸离子膜有望取代进口离子膜材料，这为自主研发大容量储能系统奠定了条件。2008 年，中国电力科学研究院研发了用于风电场的100 kW 级储能系统，并考核其运行的可靠性和耐久性。
钠流电池能量密度高，维持 300ºC 左右运行温度的技术难题已得到解决，但目前价格较高，推广应用主要障碍源于国外企业的技术垄断。通过国产化来降低成本，实现大容量储能系统的应用，成本将接近铅酸电池系统。目前，上海电力公司正着手 50kW~1MW 不同容量等级钠硫电池系统的研制，用于 UPS/EPS，力图掌握大尺寸电解质陶瓷管等核心部件制备技术，建立标准和规范，并实现模块化、规模化生产。
1.4 网络规划问题 （1）为负荷预测问题带来困难。用户使用 DG 电能，减少了向上级电网的购电量。对电力公司来说，这样就影响了负荷的统计。长久以来，该地区负荷模型会受到影响。
（2）DG 出力的不确定性和依赖时间、天气、季节等特性，对规划人员对 DG 进行选址定容带来了极大难度，影响了配电网规划的正确性和合理性。
（3）加入DG 后的配电网规划增加了网络规划的维数，使得数学模型更加复杂，求解更加困难，另外不同机组的出力不同，如何进行多机组协调发电，也是规划人员需要考虑的问题。
（4）DG 接入后，必然导致整个网络的利益重新分配，这对考虑经济性的规划
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而言无疑增加了约束条件，也难免会带来配电公司和独立投资商直接的利益冲突。这些都是规划人员需要解决的问题。
2 综合能源配用电系统联合建模 2.1 综合能源系统 能流模型 热电联产，热泵，燃气锅炉这三种低碳能源转换装备，作为耦合机组，将电力系统，供热系统和天然气系统紧密联系起来，形成了电-热-气综合能源系统。这个综合能源系统必须要能在物理约束下正常工作。
2.1.1 电力系统 潮流 模型
电力系统需要注意的变量有电压幅值|V|(p.u.)，电压角 θ(rad)，有功功率和无功功率。
母线 i 的电压 V，公式如下所示：
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