CN103401271A - 一种确定省级电网接纳分布式电源能力的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种确定省级电网接纳分布式电源能力的方法，包括：确定省级电网包括的配电网类别，根据当前的准许渗透率确定每个类别配电网各分布式电源的装机容量；根据装机容量计算节点电压和/或短路电流，然后进行校核：当节点电压和/或短路电流大于预设阀值时，判断当前准许渗透率与前一次的差值是否在预设范围内，若不在则向低方向更新当前准许渗透率，若在则将当前准许渗透率作为最终准许渗透率；当不大于时，向高方向更新当前准许渗透率；更新后的准许渗透率作为新准许渗透率返回确定装机容量的步骤；根据最终准许渗透率省级电网的接纳分布式电源的能力。本申请还公开了确定省级电网接纳分布式电源能力的装置。本申请可准确地反映分布式电源接入能力的实际情况。

Description

一种确定省级电网接纳分布式电源能力的方法及装置

技术领域

本申请涉及电力系统分析技术领域，特别涉及一种确定省级电网接纳分布式电源能力的方法及其对应的装置。

背景技术

为了缓解对负荷的供电紧张局面，一种有效的方式是在现有的省级电网中接入分布式电源，由接入省级电网的分布式电源向负荷直接供电，实现电能就地消纳，该方式有利于减轻省级电网中的潮流，降低电网损耗，提高重要用户的供电可靠性，解决农村或孤岛等偏远地区的电力供应问题。但是，由于分布式电源的接入改变了省级电网原有的单一、辐射状的网络接线形式，增加了配电网调度与运行管理的复杂性。而且，当省级电网中分布式电源接入的装机容量超过一定范围时，将对电网的安全运行和可靠供电产生诸多不利影响，比如可能出现电压偏差、电压闪动、谐波、保护误动等现象。因此，亟需对省级电网接纳分布式电源的能力进行研究，准确确定配电网接纳分布式电源的能力，以确保分布式电源和电网的安全、可靠运行。

现有技术通常采用数据校核的方法确定配电网接纳分布式电源能力，但是，这种方法具有局限性：一方面，数据校核依据的校核判据存在复杂多样的缺点，而随着电力系统技术和形态发展，部分校核判据已不再能适应中低配电网，比如，现有技术的校核判决之一电源爬坡率；另一方面，现有技术的校核判决均平等地用于完成数据校核，而部分校核判据对确定配电网接纳分布式电源能力的作用较小，不是需要考虑的重点限制因素，比如，谐波的影响。由此可见，现有技术在确定中低压配电网接纳分布式电源的能力时，由于采用不合时宜或者非重点考虑的校核判据，将使确定出来的对分布式电源的接纳能力难以准确反映分布式电源接入的实际情况。此外，对于省级电网而言，涉及到不同的配电网类别，不同类别的配电在电网结构参数、接入的分布式电源技术类型、承担的用户负荷等方便存在不同，这些因素对配电网接纳分布式电源能力的影响程度不一，因此，需要一种能够统筹考虑各种不同配电网类别等因素的综合确定接纳分布式电源能力的方法和装置。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种确定省级电网接纳分布式电源能力的方法及装置，以综合考虑各方面的因素，准确地反映省级电网接纳分布式电源的能力。

本申请提供的确定省级电网接纳分布式电源能力的方法包括：

确定省级电网包括的配电网类别，分别以每个类别的配电网为处理对象，进行下述操作：

根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的各分布式电源的装机容量，所述准许渗透率为在保障电网安全运行和可靠供电的前提下允许向配电网接入的分布式电源的最大装机容量与配电网供电峰值负荷之比；

根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；

对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则向低的方向更新所述当前的准许渗透率，如果是，则将当前的准许渗透率作为最终准许渗透率；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，向高的方向更新所述当前的准许渗透率；将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回根据当前的准许渗透率确定各分布式电源的装机容量的步骤；

根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力；

根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力。

优选地，将接入每个类别的配电网的分布式电源按照技术类型划分出不同类型的分布式电源，则分别确定每个配电网类别下的不同类型的分布式电源对应的最终准许渗透率，将不同类型的分布式电源对应的最终准许渗透率按照分布式电源在该类别的配电网中所占比例确定每个类别的配电网的最终准许渗透率。

进一步优选地，所述不同类型的分布式电源包括风电型、光伏发电型或天然气型分布式电源。

优选地，所述向高的方向更新所述当前的准许渗透率包括：

求取当前的准许渗透率与先前的较大的准许渗透率的平均值，用该平均值更新当前的准许渗透率；

所述向低的方向更新所述当前的准许渗透率包括：

求取当前的准许渗透率与先前的较小的准许渗透率的平均值，用该平均值更新当前的准许渗透率。

进一步优选地，如果是第一次根据当前的准许渗透率确定装机容量，则所述当前的准许渗透率为预设的初始准许渗透率，所述判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内具体为判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在1的范围内。

优选地，根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流具体包括：

根据分布式电源接入的配电网参数构建分布式电源接入配电网的计算模型，通过所述计算模型根据分布式电源的装机容量进行潮流计算和/或短路电流计算，以得到分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流。

进一步优选地，所述配电网的配电网参数包括：配电网网络拓扑结构参数、变压器额定容量、短路阻抗、空载损耗、线路长度、分布式电源接入点、出力特性曲线和/或负荷大小。

优选地，所述根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力具体包括根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率计算该类别的配电网接纳分布式电源的装机容量，通过该装机容量来确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力。

本申请还提供了一种确定省级电网接纳分布式电源能力的装置。该装置包括：配电网类别确定单元、装机容量确定单元、电压电流计算单元、电压电流校核单元、渗透率判断单元，渗透率更新单元、单个配电网接纳能力确定单元和省级电网接纳能力确定单元，其中：

所述配电网类别确定单元，用于确定省级电网包括的配电网类别，以便分别以每个类别的配电网为处理对象进行每个类别对应的最终准许渗透率的确定：

所述装机容量确定单元，用于根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的各分布式电源的装机容量，所述准许渗透率为在保障电网安全运行和可靠供电的前提下允许向配电网接入的分布式电源的最大装机容量与配电网供电最大峰值负荷之比；

所述电压电流计算单元，用于根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；

所述电压电流校核单元，用于对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率判断单元；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率更新单元；

所述渗透率判断单元，用于判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则触发渗透率更新单元，如果是，则触发单个配电网接纳能力确定单元；

所述渗透率更新单元，用于在各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时且当前的渗透率与前一次的准许渗透率的差值在预设范围不在预设范围内时，向低的方向更新所述当前的准许渗透率；在各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，向高的方向更新所述当前的准许渗透率；将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回根据当前的准许渗透率确定各分布式电源的装机容量的步骤；

所述单个配电网接纳能力确定单元，用于根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力；

所述省级电网接纳能力确定单元，用于根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力。

优选地，所述渗透率更新单元用于向高的方向更新所述当前的准许渗透率时，具体包括：用于求取当前的准许渗透率与先前的较大的准许渗透率的平均值的第一平均值子单元，以及用该平均值更新当前的准许渗透率的第一渗透率更新子单元；

所述渗透率更新单元用于向低的方向更新所述当前的准许渗透率时，具体包括：用于求取当前的准许渗透率与先前的较小的准许渗透率的平均值的第二平均值子单元，以及用该平均值更新当前的准许渗透率的第二渗透率更新子单元。

本申请实施例先确定省级电网的类别，针对每个类别确定该类别对应的最终准许渗透率：在根据初步的准许渗透率获得装机容量后，根据该装机容量计算节点电压和/或短路电流，然后对其进行校核，根据校核的结果对初步的准许渗透率进行更新，直到更新后的准许渗透率满足预设的条件时，将得到的准许渗透率作为最终准许渗透率，然后，依据最终的准许渗透率确定出每个类别的配电网接纳分布式电源的能力，将每个类别的配电网接纳分布式电源的能力综合得到省级电网接纳分布式电源的能力。与现有技术相比，本申请实施例通过校核节点电压是否升高和/或短路电流是否超标这样关键的边界条件，反复自动试探和确定每个配电网类别准许接入分布式电源的准许渗透率，从而实现准许渗透率的自动、准确分析，并在此基础上得到确定出更加准确的配电网对分布式电源的接纳能力。此外，在充分考虑了省级电网的类别因素的基础上，提供了一种综合的确定省级电网接纳分布式电源能力的有效方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为确定省级电网接纳分布式电源能力的方法实施例的流程图；

图2为图1所述的实施例的一个具体实例的流程图；

图3为潮流计算时的一种电路结构示意图；

图4为确定中低压配电网接纳分布式电源能力的装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参见图1，该图示出了本申请的确定省级电网接纳分布式电源能力的方法实施例的流程。该流程包括：

步骤S101：确定省级电网包括的配电网类别，分别以每个类别的配电网为处理对象，进行下述操作；

省级电网包括配电网络，配电网包括各种类别，不同类别的配电网在电网结构参数、承担的用户负荷、接纳的分布式电源的类型等方面存在差异，这些差异对确定省级电网接纳分布式电源能力具有不同程度的影响。本实施例先对省级电网进行配电网类别的区分，以便后续操作步骤以每个类别的配电网为处理对象，获得每个类别的配电网对应的最终准许渗透率。对于配电网类别的具体划分，可以参照《配电网规划设计技术导则》的规定划分为五大类典型的配电网。当然，参照何种依据划分为几类配电网类别，本申请并不限行，可根据实际情况决定。

步骤S102：根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的各分布式电源的装机容量，所述准许渗透率为在保障电网安全运行和可靠供电的前提下允许向中低配电网接入的分布式电源最大装机容量与配电网供电峰值负荷之比；

准许渗透率表达出了中低配电网可接入的最大分布式电源装机容量与该配电网供电最大峰值负荷之间的关系，在已经其中两个要素的情况下，根据准许渗透率的概念可以确定出另一个要素。通常情况下，中低配电网供电最大峰值负荷在一定时期内较为固定，可以通过求取该一定时期的平均值确定配电网供电的最大负荷，这里的省级电网属于大型的输电网和配电网合成，区别于通常为10kV以下的中低压配电网。还需要说明的是：这里的当前准许渗透率包括两种情形：一是初始进行本申请实施例时，当前的准许渗透率需要进行预先设定，预先设定的允许渗透率可以是随机的，因为根据本实施例后面的步骤可知，最终的准许渗透率与初始设定的准许渗透率没有多大关系，初始准许渗透率无论设置得过大还是过小，经过后续步骤几轮的调整后，均将收敛于最终的准许渗透率。当然，为了减少循环计算的次数，可以根据经验尽可能地设置靠近最终准许渗透率的初始准许渗透率。

步骤S103：根据分布式电源的装机容量计算接入分布式电源的配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；

这里选择计算的边界条件为节点电压或者短路电流，或者既计算节点电压，又计算短路电流，具体选择哪种计算目的，取决于实际配电网的情况，比如，对于城市电网，由于主要受断路器遮断容量影响且通常采用低阻抗电缆，基本没有电压升高的问题，因此，关注的重点可以为短路电流，进而采用仅计算短路电流的方案，当然，在这种情形下，为了准确起见，也可以考虑节点电压的变化，即将两个边界条件均考虑到确定配电网接纳分布式电源的能力过程中。这里之所以选择这两个边界条件是由于它们对中低配电网接纳分布式电源的能力具有重要影响，属于核心校核判据。具体计算节点电压，可以采用潮流计算的方式；具体计算短路电流，可以采用叠加法进行计算。

步骤S104：对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，进入步骤S105；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，执行步骤S104（a）：向高的方向更新所述当前的准许渗透率，将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回步骤S102；

如前所述，在对各节点的节点电压和短路电流进行校核后对渗透率的操作方式可能存在两种情形：当是第一次进行校核时，如果各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，则说明设置的初始渗透率可能较小，需要调大，即向高的方向进行初始渗透率的更新，然后再次返回步骤S102进行相关计算；如果各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，则还不能直接说明设置的初始渗透率的情况，还需要进一步与前次的渗透率进行比较；当是第二次以及后续进行校核时，如果各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，则说明当前的渗透率可能较小，需要调大，即向高的方向进行初始渗透率的更新。

步骤S105：判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则执行步骤S105（a）：向低的方向更新所述当前的准许渗透率，将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回步骤S102;如果是，则进入步骤S106；

经过将当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率进行比较（注:在第一次进行两次渗透率的比较时，前次渗透率可以采用零），如果该差值在预设范围内，比如在1范围内即两个渗透率的相差程度不超过1），则说明该当前的准许渗透率已能满足要求，通过该渗透率确定的中低配电网对分布式电源的接纳能力不会对电网的稳定运行和可靠供电产生不利影响，这时可以将该准许渗透率确定为最终的渗透率；如果该差值不在预设范围内，说明当前的渗透率还不稳定，且偏高，需要向低的方向调整当前的准许渗透率，即降低当前的准许渗透率。通过前述两个步骤可以看到，本申请实施例可以自动地调节准许渗透率，通过一轮以上的循环后，初始设置的准许渗透率将收敛于接近中低配电网真正接纳能力的最终准许渗透率。

步骤S106：根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力；

在获取最终准许渗透率后，可以依据该数值确定配电网接纳分布式电源的能力。配电网接纳分布式电源的能力可以通过多种参数指标进行衡量，比如，直接将最终准许渗透率作为衡量标准，准许渗透率高的，接纳能力强，反之，则接纳能力弱。还比如，采用装机容量来衡量配电网的接纳分布式电源的能力，这时，需要依据准许渗透率通过其计算公式将其转换为装机容量，即用准许渗透率乘以该待处理的配电网类别的负荷大小得到装机容量，装机容量高，则接纳能力强，反之，则接纳能力弱。

步骤S107：根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力；

按照前述步骤S102～S106的方式可以计算出每个类别的配电网接纳分布式电源的能力，然后将每个类别的配电网接纳分布式电源的能力进行综合即可得到省级电网的接纳分布式电源的能力。这里“综合”的方式很多，比如，直接进行简单的算术相加，将其相加运算的和值大小作为衡量省级电网接纳分布式电源的能力衡量标准，还比如，考虑不同类别的配电的具体情况，进行加权运算，将加权运算后的值作为衡量标准。

本实施例先确定省级电网的类别，针对每个类别确定该类别对应的最终准许渗透率：在根据初步的准许渗透率获得装机容量后，根据该装机容量计算节点电压和/或短路电流，然后对其进行校核，根据校核的结果对初步的准许渗透率进行更新，直到更新后的准许渗透率满足预设的条件时，将得到的准许渗透率作为最终准许渗透率，然后，依据最终的准许渗透率确定出每个类别的配电网接纳分布式电源的能力，将每个类别的配电网接纳分布式电源的能力综合得到省级电网接纳分布式电源的能力。与现有技术相比，本申请实施例通过校核节点电压是否升高和/或短路电流是否超标这样关键的边界条件，反复自动试探和确定每个配电网类别准许接入分布式电源的准许渗透率，从而实现准许渗透率的自动、准确分析，并在此基础上得到确定出更加准确的配电网对分布式电源的接纳能力。此外，在充分考虑了省级电网的类别因素的基础上，提供了一种综合的确定省级电网接纳分布式电源能力的有效方法。

在上述实施例中，对于每个类别的配电网上接入的分布式电源是当作相同技术类型来看待的，这样有利于提高确定配电网接纳能力的效率。但是，在实际应用过程中，每个类别的配电网接入的分布式电源的技术类型可能不是单一的，而是多种技术类型的分布式电源的混合。比如，在普通城市配电网中，分布式电源的技术类型通常仅包括两种：光伏发电型分布式电源和天然气发电型分布式电源，而在一些风力资源较为丰富的城市，还可能包括风力发电型分布式电源。不同技术类型的分布式电源存在差别，因此，为了更为准确地确定每个类别的配电网接纳分布式电源的能力，本申请优选对每个类别的配电网接入的分布式电源的技术类型进行划分，针对每个类别的配电网项下的每个技术类型的分布式电源分别确定准许渗透率，然后再将这些每个技术类型下的准许渗透率按照一定的规则综合为每个类别的配电网的最终准许渗透率，形成一个改进实施例。该改进实施例从执行流程上而言，即是在上述实施例的步骤S102之前，增加将每个类别的配电网上接入的分布式电源按照技术类型进行划分的步骤，然后针对每个技术类型的分布式电源执行步骤S102～S105，在步骤S105之后增加将每个技术类型的分布式电源的准许渗透率综合为待处理的配电网类别的最终准许渗透率的步骤，后续步骤则与上述实施例相同。

为了进一步说明本申请的技术方案，下面在前述实施例和改进实施例的基础上，给出一个具体的实例。参见图2，该图示出了该实例的流程。该流程包括：

步骤S201：将省级电网划分为五大类典型配电网（A、B、C、D、E），将接入在每个典型配电网上的分布式电源根据技术类型划分为风力发电型分布式电源、光伏发电型分布式电源、天然气发电型分布式电源；

步骤S202：确定含不同技术类型的分布式电源的每个类别配电网的配电网参数，这些参数可以包括典型配电网的网络拓扑结构，确定网络接线方式，变压器额定容量、短路阻抗、空载损耗，线路型号、长度、阻抗，分布式电源接入点和出力特性曲线，负荷大小、接入点和特性曲线等；

步骤S203：选取一个类别的配电网类别进行处理；

步骤S204：选取一个类别的配电网下包含一个技术类型的分布式电源的配电网进行处理；

步骤S205：根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的一个技术类型的分布式电源装机容量，在该步骤中，如果是第一次确定装机容量，则采用预设限定的初始准许渗透率确定各个分布式电源的装机容量，如果是第二次以及此后，则采用当前的准许渗透率确定各个分布式电源的装机容量；

步骤S206：利用前述数据构建该技术类型的分布式电源接入该类别的配电网的计算模型；本实例可以通过CeaDER软件中构建分析模型。CeaDER（Comprehensive economic analysis of Distributed Energy Resource，分布式电源接入综合技术经济分析软件）是面向分布式电源接入配电网综合技术经济分析的软件，具有精确的三相不平衡潮流计算和短路电流计算功能。

步骤S207：通过计算模型进行潮流计算和短路计算获取接入分布式电源的各节点的电压和短路电流；

对于潮流计算，以图3中的配电网的结构为例进行说明：通常要求配电网中的任意两个相邻节点满足如下计算式要求：

$\left\{\begin{array}{c}P-r\left(\frac{P^2+Q^2}{U^2}\right)-P_L=0\\ Q-x\left(\frac{P^2+Q^2}{U^2}\right)-Q_L=0\end{array}\right.$

上式中r和x分别是线路的电阻和电抗值，U、P和Q是该段线路左端的电压、有功功率和无功功率；UL、PL和QL是该段线路右端的电压、有功功率和无功功率；具体潮流计算的算法包括多种：前推回推法、改进牛顿法、回路阻抗法和隐式Zbus高斯法。

对于短路电流计算，可以采用叠加法进行计算，即首先利用三相潮流计算的结果作为故障前的状态，得到短路点故障前的电压；然后把短路看作是在短路点叠加一个负的电压源，将短路故障分解为正常运行方式和具有一个电压源的故障分量；接着利用潮流结果和故障边界条件计算出故障点处的故障补偿电流；最后将故障补偿电流作为注入量叠加到故障节点，经过一次回推前推过程就可以计算出各支路故障电流和各节点电压。

步骤S208：根据计算结果对各个节点的节点电压和短路电流进行校核，判断是否满足国家标准规定的供电电压要求以及配电网开关设备能力；如果不满足要求，则进入步骤S209；如果满足，说明此次试探的渗透率较小，未达到准许渗透率，则进入步骤S208（a）：将本次试探渗透率和之前一次较大的试探渗透率取平均值，并四舍五入取整，返回步骤S205；

步骤S209：判断当前渗透率与上次试探渗透率差值是否大于1，如果是，则说明此次试探的渗透率较大，已超过到准许渗透率，进入步骤S210；如果否，则说明此次试探的渗透率为准许渗透率，进入步骤S211；

步骤S210：将此次试探渗透率和之前一次较小的试探渗透率取平均值，并四舍五入取整，返回步骤S205；

步骤S211：各个不同技术类型的分布式电源的配电网是否处理完毕，如果是，进入步骤S212；如果否，返回步骤S204；

步骤S212：将不同技术类型的分布式电源对应的最终准许渗透率综合为待处理的配电网类别的最终准许渗透率；

步骤S213：各个配电网类别是否处理完毕，如果是，进入步骤S214；如果否，将下一个类别的配电网作为处理对象，进入步骤S203；

以典型B类配电网为例，通过前述步骤构建好计算模型后，开展该类别配电网下对不同技术类型的分布式电源接纳能力的准许渗透率计算，假设对于风力发电型分布式电源，得到的最终准许渗透率为21%，对于天然气发电型分布式电源，得到的最终准许渗透率为16%，对于光伏发电型分布式电源，得到的最终准许渗透率为40%。经过分析，如果该类配电网多处于城市区域，且天然气资源较为丰富，分布式电源的技术类型主要为光伏发电和天然气发电，两者的装机容量比例约为1.5：1，则该类别配电网对应的最终准许渗透率为32%；

步骤S214：根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力；

以前述的B类配电网为例，假设10kV及以下电压等级用户负荷为120万千瓦，则该类别的配电网对分布式电源的接纳能力为38.4万千瓦。同理，可以计算出省级电网中的A、C、D和E类配电网对分布式电源的接纳能力，以便综合处全省配电网对分布式电源的接纳能力；

步骤S215：根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力。

上述实施例详细叙述了本申请的确定省级电网接纳分布式电源能力的方法的实施例，相应地，本申请还提供了一种确定省级电网接纳分布式电源能力的装置实施例。参见图4，该图示出了确定省级电网接纳分布式电源能力的装置实施例的结构框图。该装置包括：配电网类别确定单元400、装机容量确定单元401、电压电流计算单元402、电压电流校核单元403、渗透率判断单元404，渗透率更新单元405、单类别配电网接纳能力确定单元406和省级电网接纳能力确定单元407，其中：

配电网类别确定单元400，用于确定省级电网包括的配电网类别，以便分别以每个类别的配电网为处理对象进行每个类别对应的最终准许渗透率的确定：

装机容量确定单元401，用于根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的各分布式电源的装机容量，所述准许渗透率为在保障电网安全运行和可靠供电的前提下允许向中低配电网接入的最大分布式电源装机容量与中低配电网供电最大峰值负荷之比；

电压电流计算单元402，用于根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；

电压电流校核单元403，用于对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率判断单元；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率更新单元；

渗透率判断单元404，用于判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则触发渗透率更新单元向高的方向更新所述当前的准许渗透率，如果是，则触发单类别配电网接纳能力确定单元；

渗透率更新单元405，用于在各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时且当前的渗透率与前一次的准许渗透率的差值在预设范围不在预设范围内时，向高的方向更新所述当前的准许渗透率；在各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，向高的方向更新所述当前的准许渗透率；将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回根据当前的准许渗透率确定各分布式电源的装机容量的步骤；

单类别配电网接纳能力确定单元406，用于根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别配电网接纳分布式电源的能力；

省级电网接纳能力确定单元407，用于根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力。

该装置实施例的工作过程是：在配电网类别确定单元400确定好省级电网包括的配电网类别后，以每个类别的配电网为处理对象，由装机容量确定单元401根据当前的准许渗透率确定待处理类别的配电网上接入的各分布式电源的装机容量，电压电流计算单元402根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；然后由电压电流校核单元403对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率判断单元404判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则触发渗透率更新单元405向低的方向更新所述当前的准许渗透率，如果是，则触发分布式电源接纳能力确定单元406；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率更新单元405向高的方向更新所述当前的准许渗透率，然后触发装机容量确定单元401；最后，由单类别配电网接纳能力确定单元406，根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力。

本装置实施例先确定省级电网的类别，针对每个类别确定该类别对应的最终准许渗透率：在根据初步的准许渗透率获得装机容量后，根据该装机容量计算节点电压和/或短路电流，然后对其进行校核，根据校核的结果对初步的准许渗透率进行更新，直到更新后的准许渗透率满足预设的条件时，将得到的准许渗透率作为最终准许渗透率，然后，依据最终的准许渗透率确定出每个类别的配电网接纳分布式电源的能力，将每个类别的配电网接纳分布式电源的能力综合得到省级电网接纳分布式电源的能力。与现有技术相比，本装置实施例通过校核节点电压是否升高和/或短路电流是否超标这样关键的边界条件，反复自动试探和确定每个配电网类别准许接入分布式电源的准许渗透率，从而实现准许渗透率的自动、准确分析，并在此基础上得到确定出更加准确的配电网对分布式电源的接纳能力。此外，在充分考虑了省级电网的类别因素的基础上，提供了一种综合的确定省级电网接纳分布式电源能力的有效装置。

上述装置实施例基于对各个功能单元的不同实现方式，其内部结构可能不同。比如，对于渗透率更新单元，当用于向高的方向更新所述当前的准许渗透率时，可以具体包括：用于求取当前的准许渗透率与先前的较大的准许渗透率的平均值的第一平均值子单元，以及用该平均值更新当前的准许渗透率的第一渗透率更新子单元；当用于向低的方向更新所述当前的准许渗透率时，可以具体包括：用于求取当前的准许渗透率与先前的较小的准许渗透率的平均值的第二平均值子单元，以及用该平均值更新当前的准许渗透率的第二渗透率更新子单元。还比如，对于电压电流计算单元402可以包括计算模型构建子单元4021、电压电流计算子单元4022，计算模型构建子单元4021，用于根据接入分布式电源的中低配电网的配电网参数构建分布式电源接入配电网的计算模型；电压电流计算子单元4022，用于通过所述计算模型根据分布式电源的装机容量进行潮流计算和/或短路电流计算，以得到分布式电源接入中低配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流。再比如，上述分布式电源接纳能力确定单元406如果采用计算装机容量的方式确定配电网接纳分布式电源的能力时，则可以具体包括装机容量计算子单元4061。本领域技术人员知道，基于各种不同的目的，还可以在实际需要的驱动下，对上述实施例进行各种变形，以得到更好的装置。

需要说明的是：为了叙述的简便，本说明书的上述实施例以及实施例的各种变形实现方式重点说明的都是与其他实施例或变形方式的不同之处，各个情形之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例的几个改进方式而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例的各单元可以是或者也可以不是物理上分开的，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络环境下。在实际应用过程中，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种确定省级电网接纳分布式电源能力的方法，其特征在于，包括：

确定省级电网包括的配电网类别，分别以每个类别的配电网为处理对象，进行下述操作：

根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的各分布式电源的装机容量，所述准许渗透率为在保障电网安全运行和可靠供电的前提下允许向配电网接入的分布式电源的最大装机容量与配电网供电峰值负荷之比；

根据分布式电源的装机容量计算接入分布式电源的配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；

对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则向低的方向更新所述当前的准许渗透率，如果是，则将当前的准许渗透率作为最终准许渗透率；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，向高的方向更新所述当前的准许渗透率；将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回根据当前的准许渗透率确定各分布式电源的装机容量的步骤；

根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力；

根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将接入每个类别的配电网的分布式电源按照技术类型划分出不同类型的分布式电源，则分别确定每个配电网类别下的不同类型的分布式电源对应的最终准许渗透率，将不同类型的分布式电源对应的最终准许渗透率按照分布式电源在该类别的配电网中所占比例确定每个类别的配电网的最终准许渗透率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同类型的分布式电源包括风电型、光伏发电型或天然气型分布式电源。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向高的方向更新所述当前的准许渗透率包括：

求取当前的准许渗透率与先前的较大的准许渗透率的平均值，用该平均值更新当前的准许渗透率；

所述向低的方向更新所述当前的准许渗透率包括：

求取当前的准许渗透率与先前的较小的准许渗透率的平均值，用该平均值更新当前的准许渗透率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果是第一次根据当前的准许渗透率确定装机容量，则所述当前的准许渗透率为预设的初始准许渗透率，所述判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内具体为判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在1的范围内。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流具体包括：

根据分布式电源接入的配电网参数构建分布式电源接入配电网的计算模型，通过所述计算模型根据分布式电源的装机容量进行潮流计算和/或短路电流计算，以得到分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述配电网的配电网参数包括：配电网网络拓扑结构参数、变压器额定容量、短路阻抗、空载损耗、线路长度、分布式电源接入点、出力特性曲线和/或负荷大小。

8.根据权利要求1至7中任何一项所述的方法，其特征在于，所述根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力具体包括根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率计算该类别的配电网接纳分布式电源的装机容量，通过该装机容量来确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力。

9.一种确定省级电网接纳分布式电源能力的装置，其特征在于，该装置包括：配电网类别确定单元、装机容量确定单元、电压电流计算单元、电压电流校核单元、渗透率判断单元，渗透率更新单元、单类别配电网接纳能力确定单元和省级电网接纳能力确定单元，其中：

所述配电网类别确定单元，用于确定省级电网包括的配电网类别，以便分别以每个类别的配电网为处理对象进行每个类别对应的最终准许渗透率的确定：

所述装机容量确定单元，用于根据当前的准许渗透率确定待处理的配电网类别上接入的各分布式电源的装机容量，所述准许渗透率为在保障电网安全运行和可靠供电的前提下允许向配电网接入的分布式电源的最大装机容量与配电网供电最大峰值负荷之比；

所述电压电流计算单元，用于根据分布式电源的装机容量计算分布式电源接入配电网的各节点处的节点电压和/或短路电流；

所述电压电流校核单元，用于对各节点的节点电压和/或短路电流进行校核：当各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率判断单元；当各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，触发渗透率更新单元；

所述渗透率判断单元，用于判断当前的准许渗透率与前一次的准许渗透率的差值是否在预设范围内，如果否，则触发渗透率更新单元，如果是，则触发单类别配电网接纳能力确定单元；

所述渗透率更新单元，用于在各节点的节点电压和/或短路电流大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时且当前的渗透率与前一次的准许渗透率的差值在预设范围不在预设范围内时，向低的方向更新所述当前的准许渗透率；在各节点的节点电压和/或短路电流不大于预设电压阀值和/或预设电流阀值时，向高的方向更新所述当前的准许渗透率；将更新后的准许渗透率作为新的当前的准许渗透率，返回根据当前的准许渗透率确定各分布式电源的装机容量的步骤；

所述单类别配电网接纳能力确定单元，用于根据待处理的配电网类别的最终准许渗透率确定该类别的配电网接纳分布式电源的能力；

所述省级电网接纳能力确定单元，用于根据每个类别的配电网的接纳分布式电源的能力确定省级电网的接纳分布式电源的能力。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述渗透率更新单元用于向高的方向更新所述当前的准许渗透率时，具体包括：用于求取当前的准许渗透率与先前的较大的准许渗透率的平均值的第一平均值子单元，以及用该平均值更新当前的准许渗透率的第一渗透率更新子单元；

所述渗透率更新单元用于向低的方向更新所述当前的准许渗透率时，具体包括：用于求取当前的准许渗透率与先前的较小的准许渗透率的平均值的第二平均值子单元，以及用该平均值更新当前的准许渗透率的第二渗透率更新子单元。

Images