含分布式電源的配電網(wǎng)運(yùn)行和規(guī)劃的相關(guān)問題研究.pdf

1、分布式發(fā)電優(yōu)勢明顯，發(fā)展意義重大，符合各國能源戰(zhàn)略的需要，是國際電網(wǎng)發(fā)展的趨勢之一。大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)有可能影響電網(wǎng)規(guī)劃，運(yùn)行、保護(hù)和電力市場交易等環(huán)節(jié)，造成電力系統(tǒng)的不可控、不可靠、不安全、甚至不穩(wěn)定。分析分布式電源運(yùn)行特性及高滲透水平下與大電網(wǎng)相互作用的機(jī)理，消除分布式電源大規(guī)模并網(wǎng)引起的負(fù)面影響，量化分布式發(fā)電的價值和效益，在大電網(wǎng)格局下充分發(fā)揮分布式發(fā)電的優(yōu)勢和潛能，實現(xiàn)集中式電源與分布式電源的優(yōu)勢互補(bǔ)成為全球?qū)W者關(guān)注和研究的

2、重點(diǎn)。本文針對分布式電源接入后的配電網(wǎng)運(yùn)行和規(guī)劃中遇到的具體問題進(jìn)行了研究分析。具體而言，本文做了如下主要工作：
　　 1．針對分布式發(fā)電系統(tǒng)的接入可能會影響配網(wǎng)系統(tǒng)相間短路保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行的問題，詳細(xì)分析了不同重合閘方式下，分布式電源并網(wǎng)對配電系統(tǒng)保護(hù)協(xié)調(diào)性所產(chǎn)生的各種可能的影響，給出了各種場景下消除分布式電源的接入對配網(wǎng)繼電保護(hù)裝置不利影響的判斷條件。提出了通過采取限制分布式電源接入數(shù)量、接入容量和并網(wǎng)位置等措施以避免或減

3、小其對現(xiàn)有繼電保護(hù)的影響，建立了樂觀和保守估計下的分布式電源準(zhǔn)入容量數(shù)學(xué)模型，研究分析如何在保持現(xiàn)有的保護(hù)協(xié)調(diào)性的前提下接入最大容量的分布式電源。
　　 2．針對用戶傾向于在電網(wǎng)負(fù)荷較高時啟動用戶自備的分布式電源并網(wǎng)的情況，建立了含異步型分布式電源(IDG)的配電網(wǎng)啟動模型，根據(jù)該模型對杭州局某10kV配電網(wǎng)進(jìn)行了多IDG的啟動模擬；而后，提出了采用并聯(lián)電容器組就地補(bǔ)償和采用自耦減壓啟動器降壓啟動的解決方法以消除或減緩IDG啟動

4、過程中的電網(wǎng)電壓驟降和電流增大問題，并分別進(jìn)行了算例仿真研究；最后，利用Shapley值法對上述解決措施引起的設(shè)備增建（更新）成本進(jìn)行了分?jǐn)?，并對分?jǐn)偨Y(jié)果進(jìn)行了討論。
　　 3．研究了用戶自備IDG接入對配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響問題。定量評價了不同容量和接入位置的IDG對配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度的改變，建立了考慮靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度變化量為主要約束的IDG最大準(zhǔn)入功率和至少準(zhǔn)入功率的數(shù)學(xué)計算模型，并分析了IDG在不同無功補(bǔ)償容量下的

5、準(zhǔn)入功率變化情況。
　　 4．從配電公司運(yùn)營者角度和智能電網(wǎng)架構(gòu)出發(fā)，較為全面地歸納了分布式電源的節(jié)能減排作用路徑，建立了考慮經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性和可靠性的多目標(biāo)能量優(yōu)化模型，以最小化年總規(guī)劃成本、最大化可再生能源發(fā)電量、最小化年停電量和最小化年容量短缺量等4個優(yōu)化子目標(biāo)作為分布式發(fā)電供能系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)。對系統(tǒng)的排污量、停電量和容量短缺量引入總量處罰以統(tǒng)一所有子目標(biāo)的量綱，應(yīng)用線性加權(quán)求和法轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題進(jìn)行求解，采用二元對比定權(quán)

6、法確定權(quán)系數(shù)，并提升環(huán)保指標(biāo)的重要性等級，以反映分布式發(fā)電供能系統(tǒng)節(jié)能減排的重要程度。
　　 5．通過引入節(jié)點(diǎn)靈敏度系數(shù)矩陣和單位負(fù)荷增量成本矩陣，提出了基于交流潮流的能夠計及無功影響的配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)／支路邊際容量成本模型及其計算方法，并應(yīng)用于分析分布式電源并網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)容量緊張程度的影響。采用節(jié)點(diǎn)／支路邊際容量成本變化量指標(biāo)評估和量化分布式電源起到的延緩網(wǎng)絡(luò)升級擴(kuò)容作用，并證明了這2個量化指標(biāo)是等效的。最后討論了基于變化量指標(biāo)的用戶自