分布式發(fā)電對配網(wǎng)可靠性的影響分析.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，電能在現(xiàn)代社會中扮演的角色越來越重要。同時，隨著用戶對電能質量的要求越來越高，向用戶提供充足、可靠、經(jīng)濟的電能是電力工作者的首要任務。而電力系統(tǒng)可靠性問題是影響電能質量的關鍵因素之一，因此，提高電力系統(tǒng)的供電可靠性是提高電能質量的重要環(huán)節(jié)。同時，分布式發(fā)電(DG)技術研究越來越受到世界各國的重視，分布式發(fā)電已進入實用化階段，隨著分布式電源在電力系統(tǒng)中所占比例的不斷擴大，研究分布式發(fā)電對系統(tǒng)運行的可靠性影響勢在必行。

2、 目前，對于接入分布式發(fā)電的配電系統(tǒng)可靠性評估剛剛起步，尚沒有成熟的分析方法。這主要是由于分布式發(fā)電技術給電網(wǎng)帶來各種便利的同時，也會帶來一些安全或規(guī)范的問題，如DG切除時系統(tǒng)電壓跌落的問題，當系統(tǒng)發(fā)生故障時DG對孤島內用戶供電質量問題，DG并網(wǎng)準入問題，DG的保護配合問題等等。由于DG的運行策略、接入方式不同，可靠性的評估也將產(chǎn)生很大的差異。同時，現(xiàn)有的可靠性評估模型及計算方法隨著配電系統(tǒng)規(guī)模的擴大，模型復雜度成指數(shù)增長，處理速度也

3、相應越慢。因此為適應電力運行環(huán)境的變化，借鑒相關學科的研究成果，尋找更加科學、實用的配電系統(tǒng)可靠性評估方法是十分必要的。 潮流計算是對其影響進行量化分析的依據(jù)之一。由于目前的配電網(wǎng)絡潮流計算方法中沒有充分考慮分布式發(fā)電的影響，因而隨著不同形式的分布式電源的并網(wǎng)，配網(wǎng)潮流計算難度增大，因而尋找適合于帶有分布式電源的配網(wǎng)潮流計算方法十分必要。由于配電網(wǎng)的固有特點，傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)潮流算法存在許多問題，如節(jié)點編號復雜(需要按一定規(guī)律對線

4、路和節(jié)點編號，或者需將節(jié)點分層)，有些還需要增加一虛擬零阻抗線路等，這些都增加了程序編制和使用的難度。本文首先對分布式電源進行分析，確定電源模型，提出基于map結構的系統(tǒng)表示方法，利用基于線路功率的前推回代法進行潮流計算，并在此基礎上研究了DG對配網(wǎng)系統(tǒng)潮流的影響，最后基于粒子群優(yōu)化與靈敏度分析原理，采用局部分支優(yōu)化方法進行DG電源最優(yōu)配置，算例證明該方法在時間和效果上都能得到滿意的結果，適用于工程應用。 傳統(tǒng)的配網(wǎng)可靠性評估方

5、法隨著配電系統(tǒng)規(guī)模的擴大，模型復雜度按指數(shù)增加，處理速度隨之變慢，針對這些問題，本文引入成功流方法(GO法)，給出了GO法應用的基本原理。由于GO法建模以成功為導向，從輸入單元的成功狀態(tài)開始，逐步分析成功后果，直到代表系統(tǒng)的輸出信號，其建模方式為歸納法，不需要事先求出最小割集即可得到精確的結果。但GO法應用有一定的難度，因此本文對GO法進行了改進，使其能應用于工程計算，并在此基礎上建立了配電系統(tǒng)可靠性評估的GO法模型，并進一步考慮負荷轉

6、移限制情況下的可靠性評估，對帶有分支的復雜輻射型網(wǎng)絡進行分析，最后用算例說明利用系統(tǒng)元件之間的成功依存關系建立模型，能較好解決傳統(tǒng)方法模型復雜，計算耗時大等不足，可以用于較大規(guī)模配電系統(tǒng)的可靠性指標計算。該方法除了具有滿意的速度和精度外，由于其求解過程針對單個用戶進行，因此可以得到單個用戶的可靠性指標，能為個別可靠度微觀極限值管理提供依據(jù)，同時針對系統(tǒng)中元件可靠性參數(shù)不斷變化(如老化等)或隨著系統(tǒng)元件的維修更換，GO法能跟蹤其變化，可動

7、態(tài)計算系統(tǒng)的可靠性指標。 根據(jù)DG接入點、接入容量、接入方式以及運行方式的不同，DG對配網(wǎng)可靠性的影響也產(chǎn)生巨大的差異。本文在配網(wǎng)可靠性的GO法研究的基礎上，首先分析了分布式發(fā)電對配網(wǎng)可靠性影響因素，通過選擇簡單快速的孤島邊界搜索方法，給出在DG接入的情況下配網(wǎng)可靠性評估模型，并通過算例計算了傳統(tǒng)的配網(wǎng)可靠性指標，如年平均停電次數(shù)、年平均停電時間等，說明分布式電源對配網(wǎng)可靠性的影響。 與傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)不同，分布式發(fā)電的注

8、入給可靠性評估帶來新的問題，跟發(fā)輸電系統(tǒng)類似，需要考慮電源充裕度、可信度問題。與傳統(tǒng)的大型機組相比，分布式發(fā)電有自身的特點，如有些DG采用風力或太陽能發(fā)電等，其輸出功率與可用能源有著密切的聯(lián)系，會經(jīng)歷更多的波動，也就是說，具備更多的不確定性。本文將條件風險值(CVaR)引入，來評估接入分布式電源的配電系統(tǒng)可靠性，與風險值VaR相比，CVaR能彌補VaR的不足。首先本文針對DG存在的兩個主要問題：啟動問題以及能源不確定性問題進行建模，評估

9、DG作為備用以及承擔基荷等兩種運行策略下的配網(wǎng)電量不足期望值，算例給出VaR與CVaR兩種計算結果并進行分析?？煽啃耘c經(jīng)濟性的評估總是不可分割的兩個方面。進行系統(tǒng)決策時，需要對各項指標進行綜合評比，以得到最優(yōu)的方案。電力系統(tǒng)中的決策者經(jīng)常會根據(jù)自身的運行經(jīng)驗對不同的方案都會有自己的偏好，為使決策更加合理，需要綜合考慮屬性本身的客觀屬性。本文首先分析DG項目中存在的各項成本，包括機組運行的固定成本、可變成本以及用戶的停電損失等。其次對項目