含分布式電源的直流配電網(wǎng)可靠性評估.pdf

1、隨著化石能源枯竭及環(huán)境問題的加劇，風電、光伏等分布式可再生能源在配電網(wǎng)內的滲透率逐年增大，相比于傳統(tǒng)交流配電網(wǎng)，直流配電網(wǎng)便于分布式電源(DG)接入，可有效利用分布式可再生能源。此外，風電、光伏發(fā)電具有強隨機性和間歇性，這些分布式電源大量接入直流配電網(wǎng)將對其可靠性產生較大影響。因此，研究直流配電網(wǎng)中分布式電源的出力模型、含分布式電源直流配電網(wǎng)可靠性評估方法，可為直流配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設和運行提供參考，具有較高的理論價值和工程實用意義。依托

2、廣東省引進領軍人才項目“多端輕型直流系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構及控制、保護技術的研究”，以深圳某工業(yè)園區(qū)直流配電網(wǎng)示范工程為研究對象，計及元件冗余設計和分布式電源隨機性的影響，對含分布式電源的直流配電網(wǎng)及其孤島運行區(qū)域的可靠性進行了建模與評估。
　　①為了得到更精確直流關鍵設備的可靠性參數(shù)，根據(jù)以電力電子器件為核心的直流配電網(wǎng)關鍵設備的拓撲結構以及運行原理，建立計及關鍵設備內元件冗余設計的可靠性模型，采用所建立的模型計算直流配電網(wǎng)示范工程內

3、關鍵設備的可靠性，為后續(xù)章節(jié)提供數(shù)據(jù)支持。算例結果表明：元件冗余設計顯著降低了關鍵設備的故障率，改善了關鍵設備的可靠性。
　?、跒榻⒕_的直流配電網(wǎng)中分布式電源的出力模型，針對直流配電網(wǎng)結構特點，對現(xiàn)有DG結構組成進行了改進，得到適用于直流配電網(wǎng)的DG拓撲結構；基于DG分層簡化網(wǎng)絡，計及風速、光照強度不確定性和DG內元件可靠性，建立DG的時序蒙特卡洛出力模型；定義能量和時間兩類指標衡量風速、光照強度不確定性以及元件可靠性對DG出

4、力性能的影響，對不同風光配置下DG出力性能進行評估。算例結果表明：所建立的DG出力模型能準確評估DG出力性能；不同風光配置DG出力性能不同，采用合理的風光配置可有效提高DG出力性能。
　?、蹫楦_地評估分布式電源出力性能對直流配電網(wǎng)孤島運行區(qū)域可靠性的影響，基于關鍵設備可靠性模型和分布式電源出力模型，結合儲能運行策略、孤島內最優(yōu)切負荷策略和時序負荷模型；為計及分布式電源出力不確定性對孤島運行區(qū)域可靠性的影響，對傳統(tǒng)系統(tǒng)可靠性指標

5、進行了改進；建立直流配電網(wǎng)孤島運行區(qū)域的時序蒙特卡洛可靠性評估模型。對直流配電網(wǎng)示范工程內孤島運行區(qū)域進行可靠性評估，分析DG出力不確定性、風光配置以及負荷水平對直流配電網(wǎng)孤島運行區(qū)域可靠性的影響。算例結果表明：DG出力不確定性對直流配電網(wǎng)孤島運行區(qū)域的可靠性有很大影響，若要保證孤島運行區(qū)域可靠性需解決風電和光伏出力的波動性等問題；隨著光伏占容比增加，直流配電網(wǎng)孤島運行區(qū)域可靠性增加；隨著負荷水平增加，直流配電網(wǎng)孤島運行區(qū)域可靠性隨之降

6、低。
　?、茉陉P鍵設備可靠性模型和分布式電源出力模型的基礎上，結合孤島運行策略、儲能運行策略和儲能裝置故障、削負荷策略等多種因素，建立含分布式電源的直流配電網(wǎng)時序蒙特卡洛可靠性評估模型；為計及分布式電源接入對直流配電網(wǎng)可靠性的影響，對現(xiàn)有的指標進行完善。以深圳某工業(yè)園區(qū)直流配電網(wǎng)示范工程為例，分析DG并網(wǎng)、DG額定容量、DG等效出力模型以及關鍵設備內元件冗余對其可靠性的影響。算例結果表明：DG接入直流配電網(wǎng)，提高了孤島內負荷點和直