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含分布式电源的配电网风险评估技术

含分布式电源的配电网风险评估技术

许苑;王科;陈波

【摘要】安全、可靠接纳风电、光伏发电等分布式电源是未来智能配电网的重要功能之一,文中主要研究含分布式电源的配电网风险评估算法.首先引入事故后能量损失率指标和事故后用户损失率指标来描述系统故障概率和故障后果严重程度,并对引入分布式电源后的指标进行修正;然后结合分布式电源的出力概率模型和负荷概率模型,采用馈线分区方法,得出接入分布式电源及储能装置后的配电系统可靠性及风险评估指标;最后利用美国PG&E69节点配电系统对本文算法进行了验证.%It's an important function of the future smart distribution grid to accept with distributed generation.This paper studies reliability and risk assessment techniques for distribution network,which contains intelligent distributed power.Firstly,energy loss rate and user loss rate are used to describe the consequences of distribution network fault.Then,reliability and risk assessment algorithm are introduced based on probabilistic model and feeder partitioning method.Finally,a study with PG & E69 node distribution system is used to verify the proposed algorithm.

【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》

【年(卷),期】2013(025)004

【总页数】5页(P117-121)

【关键词】分布式电源;智能配电网;概率模型;可靠性;风险评估

【作者】许苑;王科;陈波

【作者单位】广州供电局有限公司,广州510610;南方电网科学研究院,广州510080;南方电网科学研究院,广州510080

【正文语种】中文

【中图分类】TM762

目前,以配网智能化为重要标志的智能电网得到广泛研究,而安全、可靠接纳风电、光伏发电等分布式电源则是未来智能配网的重要功能之一。分布式电源大量并网后,一方面在系统发生故障时可为用户持续提供电能,从而充当一部分备用电源的角色;另一方面分布式电源的接入也将改变配网网络结构及潮流,传统的辐射状配电网变成多电源系统,将给配电网的运行、控制带来一定风险。分布式电源的这些特性使得其在可靠性和风险评估中不能完全等同于传统的备用电源,已有的配电网可靠性与风险评估方法难以继续适用,有必要研究含分布式电源新环境下的配电网可靠性及风险评估技术[1-5]。

首先需建立各类分布式电源有功出力的概率模型。目前,风力发电机可靠性模型大多采用威布尔分布来模拟风速的变化,再根据风机的出力与风速的关系最终确定其可靠性模型[6];对光伏发电,常采用光强满足贝塔(Beta)分布的模型[7]。以源点单元和负荷单元为基础,采用启发式搜索算法,解出最优的孤岛划分策略[8]。

本文针对分布式电源在供电范围和出力随机性方面与传统备用电源的不同,首先采用馈线分区方法,基于分支定界思想对分布式电源进行供电区域划分,然后考虑分布式电源在故障发生时的可供电范围对每个负荷区域的可靠性指标和风险指标进行修正,最终得到接入分布式电源后的配电系统可靠性及风险评估指标。

含分布式电源的配电网给电力系统的风险评估带来了新的变化,如需考虑潮流双向流动、分布式电源可为负载提供备用电源等,需在现有评估指标中针对分布式电源进行适当修正。本文从系统故障概率和故障后果两方面对含分布式电源的配电系统

风险指标进行量化。

1.1 可靠性指标

系统可靠性指标用于评价配电系统直接对用户供给和分配电能的能力。本文综合常用的概率性指标系统平均停电频率指标SAIFI(system average interruption frequency index)、用户平均停电频率指标CAIFI(customer average interruption frequency index)、系统平均停电持续时间指标SAIDI (system average interruption duration index)等,采用事故后能量损失率指标ELR和

事故后用户损失率CLR来描述系统故障概率和故障后果严重程度。

式中:NS为系统中元件总数;λk为系统中第k个元件的故障率;Si为第i个损失用户的容量;μi为表征负荷重要程度引入的等级系数;Ti为第i个损失用户的停电持续时间;φLC为事故后损失的用户集合;φSC为系统用户集合。

考虑故障率和时间的影响,用户数量和等级,

式中,Ni为负荷i的用户数。

定义ELR和CLR就可用故障时用户能量损失率和用户损失率对配电网风险指标进行定量描述。

1.2 风险指标

风险评估是系统发生故障的概率与故障后严重程度的乘积,应充分考虑系统中每个故障发生的概率以及所造成的严重程度。由于能量损失率和用户数损失率指标本身已经包含了故障发生概率的含义,因此通过对两个指标的加权求和即可得到系统的风险指标。

指标Risk从系统发生故障后的能量损失和用户损失两个方面来定量分析了故障对

系统造成的不利影响。由于在计算Risk过程中无论是计算能量损失还是用户损失

量都考虑到了各元件的故障率及其在一定时期内的影响,因此,这一指标能够具体定量地给出系统事故发生的可能性,以及事故后对系统造成的总体不利影响的大小。

1.3 考虑分布式电源后的指标修正

引入分布式电源后,系统故障时,部分重要负荷可由分布式电源供电,因此式(1)~式(3)在考虑分布式电源后需进行适当修正:

式中:φULC为系统中不受分布式电源影响的用户集合;φGC为系统中受分布式

电源影响的用户集合,即形成孤岛时属于后备电源供电范围内的用户;pGj为区域j的有效供电概率,由风机、光伏出力概率密度函数给出。

由于分布式电源出力具有随机性和波动性,且受天气等不可控因素影响较大,当某一负荷点出现故障时,能否被持续供电还与当时的分布式电源出力大小有关,因此,解决分布式电源出力概率是本文分析的重要要素之一。

2.1 风力发电概率模型

风速分布曲线是风能资源的计算基础。目前常用的是采用威布尔(Weibull)分布来拟合风速[7]:

式中:v为风速;c和k为威布尔分布的两个参数;c称为尺度参数;k称为形状

参数。一旦确定了风速的分布后,即可通过风力机组的出力与风速之间的近似关系求出输出功率的随机分布。式中:k1=Pr/(vr-vci),k2=-k1vci;Pr为风力发电机的额定功率;vci为切入风速;vr为额定风速;vco为切出风速。根据概率论知识,风力发电输出功率Pw的概率为

2.2 光伏发电概率模型

在一定时间内(1 h或者几个小时)太阳能光照强度可近似看作服从Beta分布,

其概率密度函数如下:

式中:r和rmax(W/m)分别为这段时间内的实际光强和最大光强;Γ为伽马函数;α和β都为Beta分布的形状参数。太阳能电池组件有功输出功率PPV的概

率密度函数也服从Beta分布,表达式为

式中:Pmax为该组件最大输出功率,Pmax=A·η·rmax;A为电池组件的总面积;

η为总的光电转换效率。

2.3 负荷概率模型

配电负荷具有时变特性。负荷预测结果在许多文献中都被看作是一个随机变量,可用正态分布来近似反映负荷的不确定性,这在长期的实践中得到了验证。负荷PL 的概率密度函数为[7]

式中:μp为数学期望;σ2为方差。

大量分布式电源的接入使得配电网络的拓扑结构和潮流更加复杂。针对含分布式电源的配电网特点,本文采用馈线分区的方法,基于分支定界思想对分布式电源进行供电区域划分,最后通过对每个负荷区域可靠性指标的修正,得出接入分布式电源后的配电系统风险指标。

3.1 基于馈线分区的配电网风险评估

本文以开关装置为边界,首先根据故障扩散范围以及供电恢复范围对配电网络进行馈线分区[9]:以自动开关装置或联络开关作为边界,将配电网分成多个自动隔离区;以手动开关装置作为边界,将各个自动隔离区再细分成多个手动隔离区。当手动隔离区的某一元件发生故障时,会导致该区域的所有负荷停电,该区域为最小隔离区。本文中馈线分区主通路、备用通路及切换区的概念[7]。

当对配电网络馈线分区完成之后,再根据每个开关装置的连接关系,以每个区域作为网络节点,开关装置在正常运行时的潮流方向为开关弧方向,确定有向的区域网络图。此时,结构复杂的配电网络就可化简为简单的辐射型网络。

3.2 负荷区域供电概率计算

由于分布式电源出力的随机性和间歇性,必须计及其对评估区域i的供电概率,才能全面、准确地反映系统的可靠性。本文假设:1)当分布式电源的发电量大于区域内的负荷需求,则实行孤岛运行;2)不考虑故障发生时分布式电源从配网中暂时的断开,认为其可连续供电。具体如下:

(1)分布式电源不能向负荷区域供电,则供电概率p1为0;

(2)负荷区域只有一个分布式电源可对其供电,则供电概率p1可通过下式求得:式中:PDg为分布式电源的功率;PLi为第i个负荷区域的功率;n为分布式电源供电路径中与评估区域之间的区域数目总和。

(3)若负荷区域由两个或以上的分布式电源供电,采用枚举法完成联合供电概率的推导。

3.3 算法流程

经过以上分析,可得含分布式电源的配电网风险评估算法流程见图1所示。

步骤1基于馈线分区思想,根据馈线之间的连接关系,采用广度优先搜索,将复

杂配电网络化简为由各个自动隔离区和手动隔离区组成的区域网络图,并计算每个最小隔离区的可靠性参数。

步骤2选定评估区域i,逆向搜索主通路,再搜索备用通路得到最小切换区。

步骤3根据区域网络图中所有区域以及连接弧的故障类型,判断是否存在切换区(能否被分布式电源供电)。

步骤4若不存在切换区,则根据式(1)~(2)计算评估区域i的可靠性指标;

否则,转到下一步。

步骤5若存在切换区(可以被分布式电源供电),假定其故障,计算评估区域i的供电概率,再利用式(4)~(5)计算修正后的可靠性指标。

步骤6重复步骤2至步骤5,直到i=n,其中n为负荷区域数目总和,最后修正系统事故后果严重度指标,计算出系统风险指标。

3.4 算例分析

在美国PG&E69节点配电系统的基础上引入备用电源,以此对本文所提方法进行

仿真分析。图2给出了该系统的拓扑示意图,其中每一负荷点配变均装有熔断器,而每一馈线段上均装有断路器。

系统参数见文献[10],而备用电源参数如表1。

对于风力发电机,其输入参数为平均风速期望、风速标准差、切入风速和额定风速,其值分别为9 m/s,0.5,3 m/s,14 m/s。对于光伏发电,令每一光伏发电系统

均由100块太阳能电池组件组成,每个组件的面积为2.16 m2,光电转换效率为13.44%,归一化后的光照强度和光照标准差分别为0.047和0.065。对于蓄电池,其最大容量为200kWh,并假定系统故障时蓄电池满充,SOC为零时放电截止,

当系统故障时,分布式电源自动投入对于联络线转供,其转供概率设为0.9,参数

n为8760。此外,元件可靠性参数如表2所示。

基于上述配电网系统,考虑以下三种情况:无DG接入、基于启发式原则[6]以及

本文提出的基于馈线分区算法,计算结果如表3所示。

由以上数据可知,备用电源的加入及适当的控制策略,对改善系统风险有显著效果,此时情况a的系统风险预警值为0.75%,情况b的系统风险预警值为0.77%,预

警等级均已达到安全水平。

3种情况的风险值对比分析图如图3所示。

由图3可见,系统风险最大的区域基本集中在区域段3~11和41~50之间,在

系统运行中应尽量避免该区域段的故障。而从风险预警角度看,情况a和情况b

对系统的影响都相差甚微,但由图中可见,两种情况对降低某些区域节点风险值程度是不同的。情况a对降低区域段41~50的风险值更为有效,而情况b则对降

低区域段3~11的风险值更为有效。因此,调度人员可根据不同区域节点故障,

选择不同的控制策略,以实现对系统风险最小,预警等级降低并达到安全水平的目标。

本文研究了含分布式电源的配电网可靠性及风险评估技术,主要结论如下。

(1)综合常用的概率性指标,提出采用事故后能量损失率指标和事故后用户损失率来描述系统故障概率和故障后果严重程度,并考虑配电网引入分布式电源后对指

标进行修正。

(2)结合分布式电源的出力概率模型和负荷概率模型,给出了适用于分布式电源大量接入环境下,基于概率模型和馈线分区方法的配电网可靠性及风险评估算法流程,通过对每个负荷区域可靠性指标进行修正,得出接入分布式电源后的配电系统风险指标。

(3)利用美国PG&E69节点配电系统对本文所提出的算法进行了验证,结果表

明本文所提出的可靠性及风险评估算法能够充分考虑分布式电源随机出力的特性,并可有效提高未来智能配电网的抗风险能力。

许苑(1984—),女,硕士,工程师,研究方向为电网及新能源规划、设计等。Email:**************

【相关文献】

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(完整版)分布式光伏电源接入对配电网系统的影响

近年来,中国的光伏产业发展迅速,并将在未来的电力供应中扮演重要的角色。随着越来越多的分布式光伏电源接入到配电网系统中,对传统的配电网络提出了新的挑战。分布式光伏电源和配电网之间的交互影响,包括光伏电源对配电网的影响和配电网对光伏电源的影响两方面。 本文将重点阐述分布式光伏电源接入后对配电网的影响。光伏电源对配电网的影响包含:对电压的影响(升高接入点电压、引起电压波动)、对短路电流的贡献、非正常孤岛、注入电流谐波、注入直流分量、对配电网络设计、规划和营运的影响、提供辅助功能。下面将从这几个方面对配电网络的影响进行详细讨论。 1 对电压的影响 集中供电的配电网一般呈辐射状。稳态运行状态下,电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接入光伏电源后,由于馈线上的传输功率减少,使沿馈线各负荷节点处的电压被抬高,可能导致一些负荷节点的电压偏移超标,其电压被抬高多少与接入光伏电源的位置及总容量大小密切相关。通常情况下,可通过在中低压配电网络中设置有载调压变压器和电压调节器等调压设备,将负荷节点的电压偏移控制在符合规定的范围内。对于配电网的电压调整,合理设置光伏电源的运行方式很重要。在午间阳光充足时,光伏电源出力通常较大,若线路轻载,光伏电源将明显抬高接入点的电压。如果接入点是在馈电线路的末端,接入点的电压很可能会越过上限,这时必须合理设置光伏电源的运行方式,如规定光伏电源必须参与调压,吸收线路中多余的无功。在夜间重负荷时间段,光伏电源通常无出力,但仍可提供无功出力,改善线路的电压质量。光伏电源对电压的影响还体现在可能造成电压的波动和闪变。由于光伏电源的出力随入射的太阳辐照度而变,可能会造成局部配电线路的电压波动和闪变,若跟负荷改变叠加在一起,将会引起更大的电压波动和闪变。虽然目前实际运行的光伏电源并没引起显著的电压波动和闪变,但当大量并网光伏电源接入时,对接入位置和容量进行合理的规划依然很重要。 2 对短路电流的贡献 通常认为在配电网络侧发生短路时,接入到配电网络中的光伏电源对短路电流贡献不大,稳态短路电流一般只比光伏电源额定输出电流大10%~20% ,短路瞬间的电流峰值跟光伏电源逆变器自身的储能元件和输出控制性能有关。在配电网络中,短路保护一般采用过流保护加熔断保护。对于高渗透率的光伏电源,馈电线路上发生短路故障时,可能由于光伏电源提供绝大部分的短路电流而导致馈电线路无法检测出短路故障。1999 年,IEA-PVPS-Task-5[ 4 ](国际能源署中的光伏技术工作组)在日本曾用4 个不同厂家控制电流注入的逆变器连接到一个配电网上的柱式变压器,然后在变压器另一侧进行短路试验。试验表明,短路电流上升不超过故障前的2 倍,1~2 个周波就隔离了故障。此外,日本还对一个200 kWp 的光伏电源系统进行短路试验,研究发现:短路电流经过变压器后,电流变小,变压器过流保护不动作。2003 年,美国的NERL[ 5 ](美国可再生能源国家实验室)曾做过关于分布式发电与配电网络之间的交互影响的研究。采用以逆变器方式接入的分布式电源,仿真原型建立在13.2 kV的中压配电网络上,分布式电源的容量是5 MW,研究重点是熔断保护特性。结果表明,当发生单相和三相故障时,以逆变器方式接入的分布式电源对短路电流的贡献很小,短路电流主要来自主网,甚至比5 MW 感应电机提供的短路电流还要小的多。因此,可以得出以控制电流注入的光伏电源逆变器对短路电流贡献不大的结论。 3 非正常孤岛 随着在配电网络中有越来越多的分布式电源接入,出现非正常孤岛的可能性也越来越大,IEC[6]在1998 年曾用“故障树理论”分析非正常孤岛发生后发生触电的可能性。在考虑光伏电源渗透率达6 倍夜间负荷的极端情形下,发现非正常孤岛导致触电的可能性很小,

含分布式电源的配电网风险评估技术

含分布式电源的配电网风险评估技术 许苑;王科;陈波 【摘要】安全、可靠接纳风电、光伏发电等分布式电源是未来智能配电网的重要功能之一,文中主要研究含分布式电源的配电网风险评估算法.首先引入事故后能量损失率指标和事故后用户损失率指标来描述系统故障概率和故障后果严重程度,并对引入分布式电源后的指标进行修正;然后结合分布式电源的出力概率模型和负荷概率模型,采用馈线分区方法,得出接入分布式电源及储能装置后的配电系统可靠性及风险评估指标;最后利用美国PG&E69节点配电系统对本文算法进行了验证.%It's an important function of the future smart distribution grid to accept with distributed generation.This paper studies reliability and risk assessment techniques for distribution network,which contains intelligent distributed power.Firstly,energy loss rate and user loss rate are used to describe the consequences of distribution network fault.Then,reliability and risk assessment algorithm are introduced based on probabilistic model and feeder partitioning method.Finally,a study with PG & E69 node distribution system is used to verify the proposed algorithm. 【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》 【年(卷),期】2013(025)004 【总页数】5页(P117-121) 【关键词】分布式电源;智能配电网;概率模型;可靠性;风险评估 【作者】许苑;王科;陈波

考虑分布式电源对配电网电压影响的风险评估研究

考虑分布式电源对配电网电压影响的风险评估研究 考虑分布式电源对配电网电压影响的风险评估研究 摘要:随着能源转型和可再生能源的快速发展,分布式电源逐渐成为配电网的重要组成部分。然而,大规模的分布式电源接入可能会对配电网的电压稳定性产生负面影响。因此,本研究通过对分布式电源接入和配电网电压关系的风险评估,旨在提供一种可行的方法来评估和管理分布式电源对配电网电压的影响。 1.引言 随着环境保护和能源可持续发展的要求,分布式电源的接入量越来越大,如太阳能光伏发电、风力发电和生物质发电等。虽然分布式电源具有许多优点,例如节约传输损耗和减少对传统能源的依赖,但随之而来的电压波动和电压质量问题给配电网的稳定运行带来了新的挑战。 2.风险评估方法 在这项研究中,采用风险评估的方法,包括以下几个步骤:(1)数据收集和分析:收集配电网拓扑结构、负荷数据和分布式电源数据,并进行统计和分析。 (2)电压稳定性分析:使用潮流计算方法,分析分布式电源接入后的电压稳定性情况。 (3)风险评估模型建立:基于电压稳定性分析结果,建立风险评估模型,考虑电压波动和电压变化范围等因素。 (4)风险评估与管理:对配电网中潜在的风险进行评估和管理,提出相应的解决措施。 3.风险评估结果 基于风险评估模型的分析,我们发现分布式电源接入对配电网

的电压稳定性确实产生了影响。具体而言,当分布式电源接入量较大时,配电网中的电压波动较大,电压超出合理范围的概率也会增加。这需要配电网的运行管理人员采取相应的措施来应对这些风险。 同时,我们还发现电压稳定性与分布式电源接入容量和接入位置密切相关。接入容量的过大或过小都会增加配电网的电压波动风险,而分布式电源接入位置的选择也会对电压的稳定性产生影响。 4.风险管理对策 针对分布式电源对配电网电压影响的风险,我们提出以下几个对策: (1)合理规划分布式电源接入容量,避免过大或过小的接入容量。 (2)优化分布式电源接入位置,选择那些对配电网电压影响较小的位置。 (3)加强配电网监测与控制,提高对电压波动的实时监测能力。 (4)改进配电网调度策略,根据实际情况对分布式电源进行灵活控制。 5.结论 本研究通过对分布式电源对配电网电压影响的风险评估,揭示了分布式电源接入对配电网电压稳定性的负面影响,并提出了相应的管理对策。这对于配电网的稳定运行和可靠性提供了重要的参考和指导。然而,需要进一步研究和实践来完善和验证这些风险评估模型和管理对策。同时,我们也需要密切关注技术创新和政策支持,以促进分布式电源与配电网的有机融合,实现可持续能源的高效利用

分布式电源接入配电网研究综述

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分布式电源的配电网规划与优化运行 随着能源结构变革的推进,分布式电源的应用逐渐被重视。分布式电源是指处于用户侧、电力侧或接近负荷的小型发电装置,他们具有灵活性、可靠性、安全性等优势,为应对城市用电紧张、提高供电可靠性、促进新能源利用、减少污染排放等问题提供了解决方案。分布式电源与传统集中式发电不同,他们分布在配电网的各个节点,由于规模较小、分散,所以分布式电源的接入对配电网的规划与优化运行提出了新的要求。 配电网规划 分布式电源的接入给配电网运行带来的挑战是非常明显的,协同规划是解决配电网规划难题的重要方法。协同规划是指在综合考虑分布式电源接入与配电网性质之间的相互影响的同时,协调各方参与者的利益,制定实现分布式电源接入的最优规划方案。规划目标要做到可持续、高效、安全可靠、可接受、经济合理和环境友好。具体来说,配电网规划需要从以下几个方面考虑: (1)供电可靠性 在分布式电源接入前,应对配电网供电可靠性进行合理判断。包括确定适当的接入容量、维持适当的电压和频率、合理安排容错机制、实现短路电流限制以及提高系统的响应速度等。供电可靠性还需要考虑天气等外部因素对配电网的影响。 (2)电力安全 分布式电源虽然能够实现更好的电力安全,但是也存在一些隐藏的安全隐患。为了保障系统的稳定及运行安全,需要严格控制分布式电源的接入量,使配电网能够承受电力安全的风险。 (3)功率平衡 当分布式电源接入量增加时,需考虑应急调节、降低负荷、限制分布式电源并网等措施来保持配电网功率平衡。。 (4)经济成本 经济成本是配电网规划考虑的一个极其重要的问题。分布式电源的接入需要对分布式电源的运行成本、接入费用以及配电网修缮成本进行评估。评估结果将直接影响规划方案的制定。 优化运行

分布式电源并网对于配电网的影响研究

分布式电源并网对于配电网的影响研究 一、分布式电源并网对配电网的影响 1. 增加配电网的稳定性:分布式电源通过将电能直接接入配电网,使得配电网的能源分散化,降低了对中心化能源的依赖,进而提高了配电网的稳定性和可靠性。 2. 降低配电网的传输损耗:与传统的中心化发电方式相比,分布式电源并网能够将清洁能源近距离地接入到用电端,避免了长距离输电导致的能量损耗,进而降低了配电网的传输损耗。 3. 提高供电质量:分布式电源具有分散性和灵活性,能够根据实际需求进行调度,从而提高了供电质量,减少了停电等问题的发生。 4. 增加配电网的容量:分布式电源并网能够有效地增加配电网的容量,进一步提高了配电网的供电能力,从而更好地满足用户的需求。 5. 提高配电网的智能化水平:由于分布式电源可以实现集中监控和调度,因此可以提高配电网的智能化水平,降低维护成本,提高运行效率。 二、分布式电源并网对配电网的影响研究 1. 对配电网结构的影响:分布式电源的接入将对配电网的结构产生影响,需要研究分布式电源的接入形式以及如何与传统的电网结构相适应。 三、分布式电源并网对配电网的影响研究的意义 1. 促进清洁能源的发展:分布式电源并网能够有效地促进清洁能源的发展,减少对传统能源的依赖,降低环境污染。 2. 提升电力系统的灵活性:分布式电源并网能够提升电力系统的灵活性,增加了电力系统的供电能力,降低了对传统能源的依赖。 3. 优化配电网的结构和运行:分布式电源并网的研究将能够优化配电网的结构和运行方式,提高了配电网的稳定性和可靠性。 4. 为新能源政策的实施提供支撑:分布式电源并网对配电网的影响研究将为新能源政策的实施提供支撑,为我国清洁能源发展提供技术支持。 在总体上看,分布式电源并网对配电网的影响研究具有重要的意义,不但能够促进清洁能源的发展,同时也能够提升电力系统的灵活性,优化配电网的结构和运行方式,进一步为新能源政策的实施提供技术支撑。

含分布式电源的配电网故障定位与 故障恢复技术研究

含分布式电源的配电网故障定位与故障恢复技术研究 随着分布式电源的不断发展和应用,配电网的安全运行和维护成为社会关注的热点问题。传统的配电网故障定位和故障恢复技术面临着新的挑战,因此,含分布式电源的配电网故障定位与故障恢复技术研究变得日益重要。 一、含分布式电源的配电网故障定位技术研究 含分布式电源的配电网故障定位技术主要包括故障检测、故障诊断和故障定位三个方面。 1.故障检测 含分布式电源的配电网故障检测主要针对以下故障: (1)过电流故障:当系统中某条线路或设备受到过大的负荷时,容易出现过电流故障。 (2)短路故障:当系统中某条线路或设备存在接地故障时,容 易出现短路故障。 (3)断路故障:当系统中某条线路或设备出现损坏时,容易出 现断路故障。 (4)接地故障:当系统中某条线路或设备出现接地故障时,会 给系统带来安全隐患。

2.故障诊断 含分布式电源的配电网故障诊断主要是通过故障特征分析以及线路参数变化来诊断故障,主要采用的有模型匹配、支持向量机、模糊数学等方法。 3.故障定位 含分布式电源的配电网故障定位主要包括两种方法:基于测量数据的故障定位和基于耗散电能的故障定位。 基于测量数据的故障定位方法主要是通过测量数据来计算出故障位置或距离,主要采用的方法有:反演法、概率法、快速傅里叶变换等。 基于耗散电能的故障定位方法主要是通过测量不同时刻的耗散电能变化来计算故障位置或距离,主要采用的方法有:小波变换、神经网络等。 二、含分布式电源的配电网故障恢复技术研究 含分布式电源的配电网故障恢复技术主要包括自恢复技术和人工干预技术两种。 1.自恢复技术 自恢复技术是由系统自行进行的一种故障恢复技术,主要包括:

新型电力系统下考虑分布式光伏并网的配电网可靠性评估

新型电力系统下考虑分布式光伏并网的 配电网可靠性评估 摘要:随着新能源技术的发展和应用,太阳能发电作为一种清洁能源得到了 广泛的应用。在传统电力系统的基础上,分布式光伏发电被引入到电网中,为实 现可持续发展提供了新的途径。因此,如何合理配置分布式光伏发电,保证电网 的稳定性和可靠性成为了当前亟待解决的问题之一。本文重点研究新型电力系统 下考虑分布式光伏并网的配电网可靠性评估,有利于推广新技术和新模式的推广 应用。 关键词:新型电力系统;分布式光伏并网;配电网;可靠性评估 前言:近年来,我国在推广利用太阳能发电方面取得了显著进展,其中分布 式光伏发电技术是目前最为成熟的一种方式之一。然而,由于光伏发电具有不稳 定性和不可预见性等问题,其接入到传统的电网中存在一定的风险和挑战。因此,如何合理地配置分布式光伏发电设备并在保证供电安全的情况下实现与传统电源 的并网成为了当前亟待解决的问题。 一、分布式光伏并网的配电网可靠性评估现状 在现代社会中,电力系统的稳定和可靠是保障人们生产生活的重要基础。因此,研究如何提高电力系统的可靠性水平已经成为了国内外学者关注的重要课题 之一。近年来,随着新能源技术的发展和应用范围不断扩大,对传统配电网进行 了深入探讨。其中,分布式光伏发电作为一种新兴的新能源形式,其接入到传统 的配电网中带来了新的挑战和机遇。目前,对于配电网可靠性评估的研究已经取 得了一定的进展[1]。在国内外学术期刊上,出现了大量的相关研究成果。这些成 果主要集中在以下几个方面:一是基于数学模型的方法,如马尔科夫链理论、随 机过程分析方法等;二是基于仿真软件的方法,如Power World、Energy Plus 等;三是对于实际案例进行实地考察和数据采集,通过对比不同方案的效果来确

基于差分进化的含分布式电源母线净负荷预测分析

基于差分进化的含分布式电源母线净负荷预测分析 电源母线在风电新能源电网系统中的接入,提升了电力整体运行与服务能力,应明确电源母线净负荷计算方法,满足电网配置要求。本文主要分析电源母线净负荷预测分析方式,基于差分进化和最小二乘法进行实际探讨,在此基础上,结合具体案例,对分布式电源母线净负荷进行预测分析,服从风电与小水电设计。 标签:差分进化;分布式电源母线;净负荷预测 前言:母线负荷预测能够提升电网安全性与稳定性,对风电企业运行产生深远影响。母线负荷是区域内终端负荷的总和,应对负荷值的变化趋势进行分析,实施有效的干预措施,保证电网运行经济合理。实践中,随着风电新能源项目发展,母线负荷预测的不确定性日渐明显,相关人员应对母线净负荷计算和分布函数拟合过程有所了解。 1电源母线净负荷计算与分布函数拟合 1.1净负荷的计算 对电源母线净负荷进行预测,应在计算基础上开展,对通过分析某一时间点,母线负荷与分布式电源出力之间的差距,对母线的净负荷进行确定,并且考虑母线在不同位置和不同自然环境下,净负荷预测值的变化情况。母线净负荷计算中,应对影响因素进行控制,采用历史数据作为参考,开展相关对照实验,对母线净负荷计算结果进行掌握,使得统计与分析过程更有参考价值[1]。 1.2分布函数拟合 实践中,风电出力的随机性更强,并且间歇特征较为明显,因此,在预测中,相关数值的变化与波动较为明显。实践中,为降低这一因素影响,对电源母线的分布式函数进行拟合,明确其波动规律和范围,并且对历史数据进行分析,通过样本数据对概率函数密度进行控制,提升母线净负荷计算能力。 2基于差分进化的含分布电源母线净负荷预测 2.1差分算法与改进 差分进化算法(different evolution,DE)是一类重要的演化算法,通过交叉和变异算子的基础上,对算子操作形式进行选择,达到种群进化的目标。在电力系统中,支持向量机的短期负荷预测中,对差分进化算法进行了使用,并且取得良好效果。针对电源母线净负荷预测,为提升预测精准度,对算法进行了改进,对改进后的DE演化操作流程进行说明,重点介绍种群初始化和适应值计算。 初始种群,其中N代表种群中的个体数量,M代表个体维数,有关种群初

分布式电源对配电网保护的影响及对策的开题报告

分布式电源对配电网保护的影响及对策的开题报告 一、研究背景及意义 随着新能源技术的发展和应用,分布式电源逐渐融入配电网中,其接入数量呈现快速增长的趋势,分布式电源逐渐成为电力系统中不可忽视的重要组成部分。然而,分布式电源的接入对配电网的保护产生了诸多影响,如何解决这些影响是当前电力系统领域需要关注和研究的重要课题之一。 二、研究目的和内容 本文旨在研究分布式电源对配电网保护的影响及相关对策,具体研究内容包括: 1. 分析分布式电源接入对配电网保护的影响,包括过电流保护、过电压保护、短路保护等方面的影响; 2. 探讨分布式电源接入对配电网保护产生的问题,包括灵敏度、速度、可靠性等等; 3. 提出分布式电源接入时的相关保护技术,如采用改进的过电流保护、微网控制策略等; 4. 通过仿真实验验证所提出保护技术的有效性和可行性; 三、研究方法和流程 本研究主要采用文献研究和仿真实验相结合的研究方法,具体流程如下: 1. 搜集分布式电源对配电网保护研究的文献资料,并做系统分析; 2. 根据分析结果,建立分布式电源接入对配电网保护的实验模型; 3. 设计相关保护技术并开展仿真实验,对所提出技术进行验证; 4. 分析实验结果,并对研究结论进行总结和讨论。 四、预期成果 本研究旨在探究分布式电源对配电网保护的影响及相关对策,预期成果包括: 1. 对分布式电源接入对配电网保护的影响进行深入分析,并提出相关建议; 2. 针对分布式电源接入的保护问题,提出一些有效的保护技术,并进行仿真实验验证;

3. 形成具有一定理论意义和参考价值的研究成果,为未来电力系统中分布式电源接入保护的研究和应用提供参考。

分布式光伏接入对配电网可靠性影响的快速评估方法

分布式光伏接入对配电网可靠性影响的 快速评估方法 摘要:配电系统作为电力系统的终端环节,其供电可靠程度与广大电力用户 的生产生活息息相关。同时,随着能源危机和环境污染的日益严重,分布式光伏 发电技术因其来源广泛、绿色清洁等优势获得了世界各国的广泛关注。然而,随 着大量分布式光伏电源的接入,传统配电网的拓扑结构和潮流运行都会发生很大 的变化,并且其不同的运行配置情况也会对配电网可靠性产生不同的影响。 关键词:分布式光伏接入;配电网可靠性影响;快速评估方法; 前言:需要对分布式光伏电源接入配电网后的运行可靠性进行准确的评估和 分析,为配电系统未来规划建设提供一定的理论依据,从而促进分布式光伏产业 的快速发展。 一、国内含分布式电源配电网可靠性研究现状 我国对配电网可靠性评估工作的开展始于 20 世纪 80 年代初,由于缺乏 可靠性的原始统计数据和效的可靠性分析方法,评估工作进展比较缓慢。经过 20 多年的发展,我国对配电网可靠性评估分析的研究已取得一些显著的成果。 解析法是在考虑配电网元件故障概率的基础上,分析预想故障事件造成的后果, 建立系统可靠性数学模型,计算出负荷点和系统的可靠性指标。在网络比较简单,规模比较小的情况下,采用解析法可以计算出比较精确的可靠性指标。解析法 主要包括状态空间法和网络法。状态空间法是建立在求解状态空间模型基础之 上的,一般是基于马尔科夫过程,对系统可能出现的状态计算状态频率和概率, 然后依据之前设定的故障判据进行故障后果分析,将状态分类并计算系统的可靠 性指标。当遇到隔离开关或到达线路末端便终止该方向的扩散。该方法根据故障 元件对负荷点停运时间的影响,首先枚举一故障事件,然后前向搜索断路器,再 采用扩散法确定隔离开关的动作并形成各分块子系统,依据子系统是否有电源、

分布式电源的配电网规划与优化运行

分布式电源的配电网规划与优化运行 随着电力行业的快速发展,分布式电源的应用逐渐扩大。分布式电源是指与主电网相 连的小型电力发电装置,包括可再生能源、燃气轮机、微型水电站、小型核电站等。目前,配电网规划与优化运行已经成为分布式电源的一个重要方面。本文将介绍分布式电源的配 电网规划与优化运行的相关内容。 一、配电网规划 配电网规划是指基于分布式电源的使用需求,考虑线路、变电站等设施的建设、改造 与扩建,优化和提升配电网的服务质量和供电可靠性。分布式电源的配电网规划主要包括 以下几个方面: 1.网络规划:网络规划是分布式电源的配电网规划的基础。它需要综合考虑当前的用 电负荷、新能源开发的情况、交通、土地、用水、环保等多方面的因素,合理规划电缆线路、变电站、配电柜等设施,确保分布式电源在配电网中能够高效、稳定地运行。 2.技术规划:技术规划是分布式电源的配电网规划的关键。它包括电力网络对应的遥 测遥控系统建设、数据采集系统建设等,以确保分布式电源的运行可靠和安全。 3.电力管理:电力管理是分布式电源的配电网规划中不可缺少的一环。它需要综合考 虑用能效率、经济效益以及环境效益,以便确定新能源在配电网中的配置、运行和管理策略,满足用电负荷需求及维持电力网络稳定运行。 二、优化运行 优化运行是指在分布式电源的配电网中,通过合理的运行及管理措施,以保证电力网 络稳定运行、降低运行成本、提高供电质量等效果。优化运行主要包括以下几个方面: 1.电力市场规则:在分布式电源的配电网中,电力市场规则是最重要的。通过制定出 适合市场的竞价规则、交易制度和市场监管措施,可以保证电力的供需和价格平衡,同时 提高电力供应的稳定性,降低电力市场运营成本。 2.技术方案:技术方案是优化运行的关键,主要涉及电力传输、分配、分解及市场平 衡等方面。为使分布式电源运行协调、经济、稳定,需要制定合理的技术标准,确保电网 中各个电源的协调性、可靠性和安全性。 3.管理策略:管理策略是分布式电源的优化运行的关键。该策略需要综合考虑分布式 电源的各项指标,建立分布式电源的管理框架,通过多种管理手段,确保分布式电源的稳 定运行和长期效益。 三、总结

新型电力系统背景下电压暂降风险评估技术挑战与展望

新型电力系统背景下电压暂降风险评估 技术挑战与展望 摘要:电压暂降被众多的国际研究机构确定为电力系统中最为普遍发生的事件。现代工业企业的自动化程度越来越高,以CPU、微电子、电力电子、数字化 和信息化技术为核心的高科技精密设备,对电压暂降非常敏感。即使持续时间不 到一个周波的电压暂降也可能导致设备意外停机,进而可能导致生产出次品、废 品或设备停产检修。 关键词:新型电力系统背景下;电压暂降;风险评估技术挑战与展望 引言 电压暂降(VoltageSag)也称电压跌落、电压骤降和电压凹陷等,石化行业 习惯于称为“晃电”,是指电压有效值的突然下降,然后又突然恢复正常的现象。国际电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降定义为电压下降至额定值的 90%~10%,其典型持续时间为10ms到数秒。 一、电压暂降简述 1.1概念 其实,电压暂降也可以叫做“晃电”,一般情况下是指雷击、短路以及其他 一些因素,所造成的电网短时间的电压波动,或者短时间的断电。同时,根据相 关规定,将电压暂降定义为电力系统在运行期间,某点工频电压方根均值呈现突 然下降的状态,并且降至10%~90%,其持续时间为10~60s,然后恢复正常。另外,如果电压暂降的时间相对较长,就会导致敏感设备处于非正常停机的状态,严重 影响设备运行的稳定性,并且如果情况较为严重,还会引发设备故障,造成经济 损失。 1.2危害

电压暂时下降后,电网电压下降、接触器释放、工作电机过热等问题可能严 重影响敏感电气设备运行的稳定性。与此同时,如果电压暂时下降更严重,敏感 电气设备也可能导致失去控制,从而导致安全事故,不仅造成经济损失,而且造 成人员伤亡。因此,暂时缓解紧张问题不仅影响用户体验和电器产业的发展,而 且影响社会保障生产、用户人身安全等,这可能进一步阻碍敏感电气设备的用户 体验并阻碍其发展。 二、电压暂降风险影响因素 暂时电压降的风险是对其概率和严重性的综合衡量。就概率而言,电压暂时 下降主要是电网故障造成的,由于发动机起动等原因造成的电压暂时下降往往很低,可以通过相关措施有效地消除。故障后,不同位置节点的残馀应力幅度会因 暂降传播特性而异,从而产生不同的结果。因此,暂时下降的概率主要考虑到电 网故障的影响和暂时下降的传播特征。关于对重力的影响,暂时电压降与用户端 的关系比电气系统的其他问题更密切,同一暂时电压降事件对不同过程和用户的 影响大不相同。因此,在评估临时退化影响的严重性时,必须考虑到用户临时退 化性质的影响。简而言之,在系统端,当外部操作环境发生变化时会出现网络故障。不同节点的残馀电压幅度因电网运行方式而异,具体取决于暂降传播特性。 在用户方面,由于不同类型用户和工作计划、敏感设备及其工作状态的影响,用 户对临时下降的容忍度特征不同,用户对临时下降的反应不确定,因此需要使用 分析方法随后,在确定临时降低风险等级时,将考虑残馀应力的幅度和用户的临 时降低公差特性。因此,将失败条件、暂时退化的传播特性和用户的暂时容限特 性视为临时降低风险的影响因素,然后根据这些因素选择适当的数据进行临时降 低风险评估。 三、新型电力系统背景下电压暂降风险评估技术 3.1基于仿真模拟的风险评估 基于仿真的电压暂降风险评估通过系统故障分析获得电网公共连接点暂降风险。目前大多数基于模拟的电压暂降风险评估使用随机抽样来模拟电力系统故障,以便进行风险评估。Monte Carlo方法允许对故障变量进行随机采样,并通过计

光伏发电并网运行风险评估

光伏发电并网运行风险评估 摘要:随着我国城市发展的迅速,对于能源的续期也日益增长,尤其是电力能源能使呈现供不应求的状态。但是不同地区受所在地区条件的限制,很多水力火力发电难以开展工作,因此风力光伏发电成为一大电力能源供应方式。随着风力和光伏发电的发电容量增长,很多电力网络中国新能源占比持续提升,因此对于电力网络的发展也是一种趋势。而光伏发电具有环保稳定的特点,是当前一种较为前沿的技术方式,但是由于受到环境的影响,依旧存在很多不确定因素影响到光伏发电系统的稳定性。因此对于光伏发电系统中的不确定因素进行分析,从而确定其风险整定值,通过对应的方式将其整定值实现数字化,从而为光伏电网的稳定运行提供助力。 关键词:光伏电网;风险因素;并网运行;因素评估 1 前言 随着分布式电源的逐步推广,当前的很多局域式电网已经难以适应当前的电源环境,因此随之而生的就是大电网布置,但是分布式电源和大电网之间也存在着融合问题,因此往往采用微电网来应对当前挑战。微电网顾名思义就是微电网供电系统,主要是应用多个分布式电源、储能装置和相关负荷及监控等装置组合的一种协调式发电系统[1]。对于该项发电系统,具有自我控制,并能够实现有效的自我管理和自我保护的特点。 光伏发电系统作为当前新型电力系统的重要组分,在保障区域用电的效能上发挥中重要的作用。为更好的实现光伏发电并网运行系统的稳定运行,本文对该系统的相关风险因素进行评估,从源头上做好系统的预警机制,并采用智能技术实现风险评估并进行处理,从而使系统能够对当前的运行状态做出有效决策[2]。 2 光伏电网并网运行风险研究现状

光伏电网并网运行过程中,存在一些影响其稳定性的风险因素,因此需要采 用科学有效的技术手段对其中的风险进行分析,从而找到影响较为重要的额因素,并结合相关评估数据得到较为由价值的决策,并以此实现决策实现和光伏电网架 构的调整,从而助推微电网能够实现智能化运行。在当前的光伏电网并网运行风 险评估中,很多学者应取得有效的成果和突破。在上述研究中,对于光伏电网并 网运行主要是从风发电和光伏发电等分布式电源开展其电力功率的不确定性展开 分析,同时针对负荷随机性和网络结构的复杂性也展开研究,在一定条件下还需 要开展对微电网保护和设备故障的不确定性、自然灾害等人为因素展开分析[3]。 在上述风险评估中,当前较为有效的解决措施主要包括:确定性方法-假定法, 主要在一定条件下,假定系统可能出现的故障,在每一个故障下找到当前系统可 能存在的运行越限,例如存在N-1静态安全分析等,同时还需要开展对光伏发电 并网运行系统的经济型和可靠性分析,针对其网络风险指数等,从而衡量电网结 构的合理程度,并以此数据作为基础来建立电网规划模型。除上述研究外,还需 要对投资成本,运行成本等成本进行综合考虑,根据分布式电源的情况,建立分 布式电源选址模型和概率分析配电网风险评估模型,从而量化风险大小。 3 光伏发电并网运行的风险 3.1 风险定义及特性。不管在任何情况下,风险一直存在,并会造成一定的 损失,且造成损失的概率也会随着生产力变化而变化。因此对于风险的分析和研 究存在不同的方式和方法。在ISO31000国际标准下,风险可以定义为不确定性 对目标点的影响程度,且事件发生的概率和产生的后果可以用来衡量风险的大小。在光伏发电并网运行系统中,系统电力负荷的不确定性和设备随机故障等不确定 性因素会导致系统故障,从而使得系统的稳定运行的预测则难以实现。因此在光 伏发电并网系统中,风险具有如下特点: (1)客观性,风险时客观存在,不受主观意志改变而改变。 (2)普遍性。风险存在生产和生活的方方面面。 (3)偶然性。不同风险,其发生的条件诱因不同,因此预估也不同。 (4)必然性。风险值都是由一定阈值,超过阈值发生概率则是100%。

分布式电源接入配电网研究综述

分布式电源接入配电网研究综述 随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,分布式电源接入配电网的研究和应 用越来越受到重视。分布式电源是指小型的、分散的、可靠的、灵活的发电设备,包括太 阳能、风能、生物质能等,可以植入到需求侧或输电侧的电网中,并在一定程度上满足需 求侧的电能需求。分布式电源接入配电网,可以提高电网的灵活性和可靠性,减少线路损耗,同时有助于实现可再生能源的大规模接入,促进电力系统的可持续发展。本文将从分 布式电源接入配电网的概念、技术特点、研究现状及未来发展方向等方面进行综述,为相 关领域的研究者提供参考。 一、分布式电源接入配电网的概念 分布式电源接入配电网是将分布式能源(分布式电力)与配电网结合起来,通过智能 电力电子设备和智能通信技术,实现分布式能源与配电网之间的相互联系和协同运行。分 布式能源包括太阳能发电系统、风力发电系统、燃料电池发电系统等,这些分布式能源可 以直接接入到配电网中,为终端用户提供电能。相较于传统的集中式发电方式,分布式电 源接入配电网可以更加灵活地满足用户需求,更好地应对电能需求的季节性和日内变化性,提高电力系统的可靠性和稳定性。 二、分布式电源接入配电网的技术特点 1. 基于电力电子技术 分布式电源接入配电网的实现离不开电力电子技术的支持。通过逆变器、变流器等电 力电子设备,将分布式能源的直流电转换成交流电,与配电网相连。电力电子技术可以实 现对电能的调控和管理,保证分布式电源与配电网之间的协同运行。 2. 智能化控制 分布式电源接入配电网中的智能控制系统,可以实现对分布式能源的智能调度和管理,通过实时监测和控制,实现对系统的优化调度,提高系统的运行效率。智能化控制系统也 可以实现对配电网的实时监测和故障诊断,提高系统的可靠性和安全性。 3. 多元化的能源组合 分布式电源接入配电网可以容纳多种类型的分布式能源,包括太阳能、风能、生物质 能等。不同类型的分布式能源可以相互补充,实现能源的多元化和互补利用,提高系统的 稳定性和可靠性。 三、分布式电源接入配电网的研究现状 1. 技术研究

分布式光伏接入的配电网规划综合评价方法

分布式光伏接入的配电网规划综合评价 方法 摘要:近年来,我国为清洁能源的开发利用、能源转型发展给予了一定政策 保障,使得国内可再生能源发电迅猛发展。其中,分布式光伏能源给系统带来的 不确定性,对配电网规划提出更高的要求。关于光伏出力的研究,现有成果主要 是围绕输出功率的随机性、波动性以及相关性分别进行精细化建模,建立评价指 标时工程量较大。高斯混合模型能够有效模拟光伏出力的随机波动性,并且基于 其形成的联合分布可刻画多个光伏电站输出功率的相关性。除此之外,由于电压、潮流越限还将危害配电网的安全稳定运行。因而在建立考虑分布式光伏相关特性 的配电网规划评价体系时,也需将电压和潮流的越限风险纳入其中。 关键词:分布式光伏;配电网;规划 引言 随着“3060”双碳战略的推广实施,分布式光伏作为投资低、见效快的 低碳发电模式,预计装机容量将迅速增加。长兴岛作为上海光伏低碳战略的领头羊,将率先在上海实现低碳岛与零碳岛。然而,大容量光伏接入长兴岛电网产生 的诸多新挑战,也将日益浮出水面。在大力发展光伏发电的同时,分布式光伏发 电技术也在不断成熟,与之相匹配的一些供电安全性、经济性和可靠性的技术也 在不断进步,为大力发展新能源发电奠定了基础。本文在此基础上进行全面分析,对光伏接入配电网产生的影响提出实用化的技术方案,以解决配电网中存在的隐患。 1分布式光伏接入对电网的主要影响 低压配电线路多数是单辐射状分布供电,电源向下级负荷逐级单向传输,在 发生网络故障时,供电的安全性和可靠性无法得到保证。因此,在配电网的改造 和建设中,环网供电、开环运行的模式因其可靠性和安全性高,在越来越多的网

分布式光伏规模化接入对配电网的影响诊断分析

分布式光伏规模化接入对配电网的影响 诊断分析 摘要:随着分布式光伏技术的不断发展,越来越多的分布式光伏系统接入了 电网。这种新型的能源接入方式,对电网的影响也日益凸显。为了保障电网的稳定,需要采取一系列的治理措施。 关键词:分布式光伏;光伏接入;配电网 1分布式光伏规模化接入和安全运行关键问题分析 1.1分布式光伏超电网承载力开发并网 分布式电源接入电网已成为新能源发展的重要方向,然而,在这一领域中, 也存在着一些规范和安全性方面的问题。据了解,目前国家标准规定,在 DL/T2041-2019《分布式电源接入电网承载力评估技术导则》中明确规定分布式 电源不能向220kV及以上电网反送电,以保障电网设备的安全运行。同时,反送 潮流也必须限制在设备容量的80%以内,以避免出现电网过载等问题。然而,根 据最近的监测数据显示,在河南省部分地区,光伏装机容量已经明显超出了电网 的承载力,这也意味着该地区存在着一定的安全隐患。这一问题的严重性不容忽视。如果不及时解决,将会对电网设备的安全运行造成威胁。因此,有关部门应 该采取措施,加强对分布式电源接入电网的规范和安全性方面的监管,确保电网 的正常运行和稳定性。同时,也需要加强对分布式电源技术的研究和发展,推动 其更好地适应电网的要求,为新能源发展注入新的动力。 1.2电网安全运行问题 分布式光伏设备涉网性能偏低导致电网稳定运行风险增加。分布式光伏现行 标准多为产业发展初期制定,将分布式光伏作为非主流电源考虑,对其涉网技术 指标要求偏低,涉网性能较差,不具备一次调频和动态电压支撑能力。分布式光

伏规模化发展,进一步挤压网内火电机组的开机空间,将导致系统转动惯量下降、频率支撑能力不足。电网故障情况下,大规模分布式光伏脱网可能引发连锁反应,大电网安全运行风险加大。 配电网保护整定配合难度增大。一方面,配电网采用辐射状供电方式,保护 跳闸后可能形成局部电网孤岛运行模式,造成重合闸和备自投功能失效。另一方面,110 kV及以下变压器和线路保护以阶段式过流保护为主,过流保护存在反方 向误动、过流速断越级跳闸、灵敏度降低等问题。 1.3配电网运维安全风险问题 无序并网导致配电线路故障风险升高,电网运维工作量骤增。农村地区是分 布式光伏的主要分布场景,但河南农村配电网整体网架薄弱,普遍存在设备老旧、容量小的问题,难以承载当前大规模分布式光伏的上送功率,甚至导致配变和互 感器烧毁、低压出线绝缘损坏、跌落式熔断器误断等故障。其次,用户侧光伏专 变和并网专线存在部分组件防雷水平低、接地不可靠等问题,故障隐患较多,全 省已发生多起因光伏并网设施引发的全线停电。 运维工作复杂程度和安全风险增加。光伏并网配套装置如智能开关、直流设备、光伏通信单元等大量接入电网,电网运维工作技术难度增大。大量反向重过 载设备须特巡,巡检范围和频次显著增加,给运检工作带来人员、设备方面的较 大压力。目前在渗透率大于25%的光伏台区,配变低压母线处未按照GB/T 3342-2016《户用分布式配变低压侧应光伏发电并网接口规范技术》要求装设反孤岛保 护装置,且部分并网点缺乏明显断开点,存在反送电安全风险。 2分布式光伏接入问题治理措施 2.1开发并网环节应对措施 就近消纳、就地平衡为主,并协调光伏开发与区域内电网建设、用电负荷同 步发展。这些措施旨在引导光伏优先在具有可开放容量的区域开发,开展中低压 电网承载力精细核算。为了更好地引导光伏有序报装,每月定期测算并公开线路 和台区光伏可开放容量。这可以帮助管理部门更好地掌握光伏发展的情况,从而

含分布式电源配电网故障恢复与可靠性评估研究 唐维杰

含分布式电源配电网故障恢复与可靠性评估研究唐维杰摘要:配电网所具有的稳定性主要受到故障恢复性因素所决定。现阶段,配电 网内所具有的分布式发电数量在快速增加,这样就为配电网故障恢复带来了更多的挑战。采用改进的最小割集算法对含分布式电源的配电网进行可靠性评估。然后将分布式电源接入传统典型配电网,计算分布式电源接入前后可靠性的各项指标,分析不同数量、不同种类的分布式电源对配电网可靠性的影响。 关键词:分布式发电配电网故障恢复可靠性 前言:分布式电源凭借其灵活性等优势越来越多的被用到配电网中,分布式发电要是能够在配电网内应用,配电网网络结构将发生大幅度的改变,配电网运行模式及结构都出现了本质性差异,这样造成传统配电网故障恢复方式也就无法在配电网内应用。给我们传统的配电网的可靠性的评估带来很大的影响。而分布式电源的输出功率具有一定的随机性。同时在对传统的电源与分布式电源的比较中,传统的馈线在供电电源的方式上一般是由单电源在提供,并采用辐射式的供电方式,其中的任何一条的馈线出现问题,都有可能导致馈线后面的负荷出现全部停电,而在采用分布式的电源之后,供电电源则有单个变成了多个,当配网中的元件发生故障的时候,配网则很可能出现含分布式电源的孤岛运行模式,对其进行的可靠性评估的模型等也将发生不同的变化。而点评估法凭借高精度计算以及低成本受到越来越广泛的应用。 一、分布式发电对配电网故障恢复的影响 分布式发电对于配电网故障恢复应用过程中,所具有的影响主要表现在两个方面: 1.1分布式发电并网运行 分布式发电要是没有应用到配电网内之后,配电网要是出现故障之后,在对于故障解决过程中通过重构,就能够对于配电网网络结构进行优化,进而解决配电网在实际运行过程中所出现的问题,保证人们能够拥有稳定电能,但是配电网在实际运行过程中部分节点电压或者是输电线路经常会出现超限或者是过载情况之后,就需要进行切负荷操作。所以,部分负荷虽然能够直接与电源进行连接,就需要适当增加节点上面的电压,并且还能够降低部分线路所具有的负载,最大程度提高配电网所具有的安全性能。 1.2分布式发电孤岛运行 分布式发电在实际应用过程中虽然具有十分显著优势,但是却无法在孤岛上面应用。因此,为了能够充分发挥出分布式发电所具有的优势,保证配电网在运行过程中所具有的安全性能,笔者就提出了IEEE1547-2003标准,进而保证分布式发电能够在孤岛上面应用。该标准并不是禁止孤岛的存在,更多是鼓励供电企业与用户之间利用科学技术手段,保证孤岛能够应用分布式发电,同时在经济层面上面获得统一。在对于配电网故障恢复过程中,要是配电网进行失点负荷,最大程度发挥出分布式发电所具有的优势,让配电网在失点负荷状态之下还是能够提供电能。 二、含分布式电源的配电网故障快速定位方法研究 >基于改进GA的含DG的配电网故障定位技术研究 配电网的故障总体上可以分为永久性故障和瞬时性故障两种。对于永久性故障,相应的继电保护装置会发出信号使相应的断路器动作,从而切除故障线路:根据配电网自动化的程度采取不同故障隔离方案,自动化程度较低的配电网一般

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