分布式發(fā)電接入電力系統若干問題的研究.pdf

1、在電力市場環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略影響下，分布式發(fā)電技術以其獨有的安裝靈活、供電方便、環(huán)保等特點引起全球范圍內的關注。在集中式發(fā)電和大電網基礎上，大力發(fā)展分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)技術，建立混合型網絡成為未來電力系統發(fā)展的必然趨勢。因此，全面了解不同類型分布式發(fā)電技術，對分布式發(fā)電接入電力系統合理規(guī)劃，研究其在電力系統應用和影響具有重要的理論意義和實踐價值。本文在概述了不同類型分布式發(fā)電技術特點基礎上，

2、對聯網DG混合電力系統規(guī)劃運行、DG在電力系統中輔助服務和可靠性方面應用、DG對系統運行負面影響及解決方案進行了深入研究。主要研究成果如下： 1)針對分布式發(fā)電與大電網聯合供電發(fā)展趨勢，建立了聯網分布式發(fā)電系統規(guī)劃模型。根據各種輸電網情況：輸電網全年正常運行且電價固定、考慮輸電網停運狀態(tài)、輸電網實時電價，應用啟發(fā)式算法得到了對應情況下聯合系統最優(yōu)供電方案，討論了各種因素對DG選型、容量配置等優(yōu)化結果的影響。根據負荷曲線和各類型分

3、布式能源資源分布數據，得到了不同類型DG和輸電網小時功率輸出運行結果。規(guī)劃結果和運行性能充分說明了分布式電源之間及其與輸電網聯合供電的經濟、可靠互補優(yōu)勢，為DG成為可行的電網擴容計劃提供了理論論證，并對實際含分布式發(fā)電配電系統規(guī)劃提供了重要的指導意義。 2)輔助服務市場正在建立和發(fā)展，本文討論了分布式發(fā)電提供AGC輔助服務的潛力。通過引入“微型電網”概念，在配電系統范圍內建立了含分布式發(fā)電系統AGC：調度模型。模型求解得到了DG

4、參與AGC輔助服務市場前后AGC調度分配結果，結果顯示了分布式電源參加AGC服務的經濟性能；在選擇控制參數優(yōu)良的分布式電源類型后，頻率，非計劃交換電量響應仿真結果說明了DG提供AGC服務的技術優(yōu)勢以及發(fā)電機類型對AGC運行性能的影響。進一步，基于不同類型機組對控制性能指標--區(qū)域控制偏差(ACE)的貢獻系數，提出了對AGC輔助服務費用簡單直觀的比例分攤方法，在一定程度上體現了市場環(huán)境下費用分攤的公平性。 3)在電力市場環(huán)境，用戶

5、對配電系統可靠性要求日益提高的情況下，提出了DG作為配電系統故障下的備用機組應用。通過權衡比較購買：DG備用費用增加和負荷中斷費用減少，得到了最優(yōu)容量配置。其中，購買備用費用計及了因機組自身FOR造成的失機組損失費用；可中斷費用根據不同負荷類型停電損失函數(SCDF)精確得到。算例顯示該模型具有較好的經濟效益，DG備用容量滿足了不同負荷類型的可靠性需求，極大減少了傳統統一可靠性指標下的備用交叉補貼。通過計算DG做后備機組前后負荷點可靠性

6、指標和系統中斷費用，結果說明DG能夠有效降低可中斷費用、縮短負荷點平均停運時間和停運持續(xù)時間，并對靠近DG的負荷可靠性影響更大。 4)風力發(fā)電機等可再生能源發(fā)電接入系統比例逐年增加，針對風力發(fā)電隨機波動引起的電壓波動問題，建立了系統無功設備最優(yōu)改造計劃。通過引入靜止無功補償器(SVC)，配電網已有柴油發(fā)電機作為快速補償設備，根據蒙特卡羅仿真得到的各種風力發(fā)電狀態(tài)，確定了SVC最優(yōu)安裝位置，各無功源最優(yōu)出力。仿真算例表明，風力發(fā)電

7、機具有功率輸出隨機，發(fā)出有功同時消耗無功功率特點，通過安裝足夠的SVC容量，可以大幅度降低系統網損和電壓偏差，達到克服電壓波動，提高系統電能質量目的。 5)針對風力發(fā)電機接入系統引起的無功支持費用分攤問題，采用基于公理的Shapley值分攤方法實現了無功服務費用在不同風力發(fā)電機組間的分攤。該方法滿足了經濟學公理特征，分攤結果公平、合理，易被市場參與者接受，對風力發(fā)電機合理的接入位置和容量提供了經濟信號，對分布式發(fā)電機聯網收費問題