CN107808231A - 提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法 - Google Patents

提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107808231A
CN107808231A CN201710898332.XA CN201710898332A CN107808231A CN 107808231 A CN107808231 A CN 107808231A CN 201710898332 A CN201710898332 A CN 201710898332A CN 107808231 A CN107808231 A CN 107808231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photovoltaic
distribution network
power distribution
capacity
distributed photovoltaic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710898332.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107808231B (zh
Inventor
洪博文
王彩霞
李琼慧
王基
黄碧斌
闫湖
胡静
王刘芳
徐斌
谢国辉
汪晓露
雷雪姣
李梓仟
肖婉婷
李娜娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Grid Energy Research Institute Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Original Assignee
National Grid Energy Research Institute Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Grid Energy Research Institute Co Ltd, State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Anhui Electric Power Co Ltd filed Critical National Grid Energy Research Institute Co Ltd
Priority to CN201710898332.XA priority Critical patent/CN107808231B/zh
Publication of CN107808231A publication Critical patent/CN107808231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107808231B publication Critical patent/CN107808231B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,包括以下步骤:在不实施任何技术策略的条件下,计算全年8760小时的光伏发电量与光伏容量渗透率和能量渗透率,确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量;确定实施不同技术策略k下配电网分布式光伏接纳容量的变化情况。本发明提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,以准许负载率下限作为约束条件,提出了一种利用8760小时的负荷曲线和光伏发电出力进行地市区域光伏接纳能力研究的方法,通过容量渗透率和能量渗透率等概念全面衡量配电网光伏接纳能力,并分析获取不同技术策略下的配电网提高光伏接纳能力的变化情况。

Description

提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法
技术领域
本发明涉及电力系统分析领域,具体涉及提升配电网分布式光伏接纳 能力的技术策略评估方法。
背景技术
光伏产业作为代表全球能源科技创新和能源战略转型方向的战略性新 兴产业,同时也是我国具有国际竞争优势的产业,对于我国调整能源结构、 推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。当前,大力 发展光伏产业已经上升到国家能源战略,国家出台了一系列政策措施,大 力支持光伏发电发展。同时,能源互联网的发展,也给光伏尤其是分布式 光伏带来重大发展机遇。
随着支持政策的持续出台,分布式光伏发电快速发展,呈现集中连片 开发和居民分散开发、城市和农村全方位推进的形势。由于集中连片开发 区域装机容量较大和农村地区用户负荷密度较低等原因,局部地区光伏渗 透率较高,对电能质量、电压波动、继电保护等方面造成不同程度的影响。
大量分布式光伏接入电网后,由于其出力的随机性、波动性、可调度 性差,以及并网方式的不同,将对电网的规划和安全稳定运行都会产生较 大的影响。面对大量分布式光伏接入,需要进一步分析大量分布式光伏接 入的影响,其中,配电网分布式光伏接纳能力分析以及如何提高配电网中 光伏接纳能力是两大关键问题,深化研究提升配电网光伏接纳能力的有效 策略,并对策略的有效性进行评估。
有鉴于此,采用何种技术措施提高配电网中光伏接纳能力是当前国内 外分布式光伏并网研究和实践中关注的重点问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供了一种提升 配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,包括以下步骤:
A1、在不实施任何技术策略的条件下,计算全年8760小时的光伏发电 量与光伏容量渗透率和能量渗透率,确定初始配电网最大分布式光伏接纳 容量
其中,容量渗透率为光伏装机容量与配电网全年负荷峰值的比值;能 量渗透率为全年光伏实际发电量占配电网全年用电总量的百分比。
A2、与步骤A1对比,确定实施不同技术策略k下配电网分布式光伏接 纳能量的变化情况。
在上述方法中,所述步骤A1包括:
设仅考虑配电网准许负载率下限要求,不考虑针对过云暂态等可引起 光伏发电短时波动因素的配电网动态响应能力要求;光伏分散接入低压配 电网,并向本地负荷供电,不考虑光伏发电在配电网中的传输损耗;采用 统一的光伏转换效率且光伏以理想的方式分布于各馈线末端,实现净负荷 大于配电网准许负载率下限的目标;在上述前提下,具体包括以下步骤:
A11、初始化;确定全年8760小时的光伏发电和负荷的历史数据,获 取配电网光伏发电和负荷的最大值;对数据进行标准化,对8760小时的光 伏发电和负荷数据分别除以各自的最大值,转化为最大值为1的标准化数 据;
A12、获取全年用电总量;
A13、确定配电网结构参数、可选技术策略、光伏规模系数t、光伏容 量增长比例因子step和计算允许误差error;
A14、确定配电网电压、潮流等运行约束,计算全年8760小时的光伏 发电量和净负荷;
A15、判断是否满足配电网准许负载率下限要求,若满足则转A16;否 则转A17;
A16:按照设定的比例因子step不断增大光伏规模系数t,即t=(1+step) *t,并转A14;
A17、则step=step/2;
A18、判断step<error,若小于,则转A19;否则转A14;
A19:确定全年8760小时的光伏发电量;确定光伏容量渗透率和能量 渗透率,确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量
在上述方法中,步骤A2具体包括以下步骤:
为比较不同技术策略k对提升配电网分布式光伏接纳能力的实施效果, 在不考虑技术成本等经济性的情况下,分析实施不同技术策略k下,配电 网最大光伏接纳能力可提升的水平,具体包括以下步骤:
A211、实施不同技术策略k的情况下,评估配电网分布式光伏接纳能 力的提高情况;
A212、对比分析实施不同技术策略k提高配电网分布式光伏接纳能力 中的实施效果,并分析提高配电网分布式光伏接纳能力的关键影响因素和 有效措施。
在上述方法中,步骤A2具体包括以下步骤:
假设当前配电网光伏装机已达到配电网最大分布式光伏接纳能力的情 况下,分析不同技术策略k下,提升配电网分布式光伏接纳能力的成本, 具体分析步骤如下:
A221、给定不同的配电网最大分布式光伏接纳能力提高场景,确定不 同提高场景下配电网分布式光伏接纳能力的提高情况;
其中场景主要考虑配电网最大分布式光伏接纳能力提升目标和配电网 的运行约束,对于增加后的配电网分布式光伏接纳能力,用参数α表示配 电网分布式光伏接纳容量相比于原有配电网分布式光伏接纳容量提高的比 例,即
其中,表示初始配电网最大分布式光伏接纳容量,表示提升 比例为α时的配电网分布式光伏接纳容量;
A222、在实施不同技术策略k的情况下,分别获得配电网光伏装机容 量提高后的成本;
其中,不同技术策略k的综合成本(Cts,i)包括不同技术策略k的所 有初始投资成本(Cinvest,k)和运行成本(Coper,k)两个部分;
Cts,k=Cinvest,k+Coper,k
其中,
Cinvest,k=Cequip,k+Cict,k
Coper,k=Ccurtail,k+Cnloss,k
其中,技术策略k的所有初始投资成本包括技术装置本身成本(Cequip,k)、 通信和控制等基础设施成本(Cict,k);运行成本包括光伏出力限制的电量 损失赔偿成本(Ccurtail,k)与电网损耗增加的成本(Cnloss,k);
A223、对比分析实施不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能 力中的实施效果,及不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能力的 成本,综合评估选出效益最优的技术策略作为提高配电网最大分布式光伏 接纳能力的技术策略。
在上述方法中,所述提升场景为不允许配电网出现光伏限电,负荷切 除率低于2%,且不出现功率倒送的场景。
在上述方法中,所述技术策略k按照作用效果分为以下类型:
电网改造:降低准许负载率下限,通过配电网改造等措施可以提高配 电网的稳定运行能力,降低准许负载率下限,减少分布式光伏发电的损失;
光伏出力控制:通过需求侧管理等措施可以有效的提高分布式光伏发 电和负荷时间分布曲线的一致性,降低局部的分布式光伏发电限电比例;
储能:通过储能技术应用等措施对光伏电量进行存储,调整光伏发电 曲线,较少局部时段分布式光伏发电过剩造成的损失,使分布式光伏发电 具有一定的可调度能力。
本发明提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方 法,以准许负载率下限作为约束条件,提出了一种利用8760小时的负荷曲 线和光伏发电出力进行地市区域光伏接纳能力研究的方法,通过容量渗透 率和能量渗透率等概念全面衡量配电网光伏接纳能力,并分析获取不同技 术策略下的配电网提高光伏接纳能力的变化情况,使研究提升配电网光伏 接纳能力分析及如何提高配电网中光伏接纳能力更加便捷。
附图说明
图1为本发明中提供的流程图;
图2为本发明中初始配电网最大分布式光伏接纳容量的计算流程 图;
图3为本发明实施方式1中技术潜力评估模型图;
图4为本发明中实施方式1的流程图;
图5为本发明实施方式1中储能安装容量对光伏容量渗透率上限的影 响;
图6为本发明实施方式1中增加储能装置对光伏利用率的影响的曲线 图;
图7为本发明中实施方式2中技术经济评估模型图;
图8为本发明中实施方式2的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方 法,以准许负载率下限作为约束条件,提出了一种利用8760小时的负荷曲 线和光伏发电出力进行地市区域光伏接纳能力研究的方法,通过容量渗透 率和能量渗透率等概念全面衡量配电网光伏接纳能力,并分析获取不同技 术策略下的配电网提高光伏接纳能力的变化情况,使研究提升配电网光伏 接纳能力分析及如何提高配电网中光伏接纳能力更加便捷。
下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明做出详细的说明。如图1 所示,本发明提供了一种提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估 方法,包括以下步骤:
A1、在不实施任何技术策略的条件下,确定全年8760小时的光伏发电 量与光伏容量渗透率(Capacity Penetration,CP)和能量渗透率(Energy Penetration,EP),确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量其中, 容量渗透率为光伏装机容量与配电网全年负荷峰值的比值;能量渗透率为 全年光伏实际发电量占配电网全年用电总量的百分比。
A2、与步骤A1对比,确定实施不同技术策略k下配电网分布式光伏接 纳容量的变化情况。
提高分布式光伏接纳容量可选的技术策略k有多种,不同技术策略的 特点和效果差异较大,按照作用效果可分技术策略k为以下三种类型:
1)电网改造。降低准许负载率下限,通过配电网改造等措施可以提高 配电网的稳定运行能力,降低准许负载率下限,减少分布式光伏发电的损 失。
2)光伏出力控制。通过需求侧管理等措施可以有效的提高分布式光伏 发电和负荷时间分布曲线的一致性,降低局部的分布式光伏发电限电比例。
3)储能。通过储能技术应用等措施对光伏电量进行存储,调整光伏发 电曲线,较少局部时段分布式光伏发电过剩造成的损失,使分布式光伏发 电具有一定的可调度能力。
步骤A1中计算初始配电网最大分布式光伏接纳容量具体如下:
受光照条件影响,光伏发电具有随机波动的特点,几乎不具备可调度 容量。随着电网中光伏并网装机容量的迅速增加,光伏发电对电网的影响 将逐步显现,其影响涉及电力平衡、电能质量、保护配置、供电可靠性、 发电计划等多个方面。国内外研究表明,光伏接入方式(集中接入或分散 接入)和限制条件(电压水平、潮流约束等)的选取都是影响配电网光伏 接纳容量的关键因素。
传统的配电网通常采用辐射状的馈线结构,通常馈线上的净负荷条件 大于准许负载率下限时对电网影响不大。因此,馈线允许接纳的最大光伏 容量一定程度上取决于馈线中的最小净负荷(负荷减去光伏发电),当最小 净负荷满足馈线的准许负载率下限要求时,大多数情况下不必对当前配电 网结构进行大规模的升级改造或采取限制光伏出力的措施。理论上,配电 网的最大分布式光伏接入容量就等于各条馈线上接入的光伏容量总和,因 此可根据配电网准许负载率下限要求,分析计及光伏发电后的最小净负荷 变化情况,判断光伏容量是否已达到配电网接纳容量上限。选取馈线准许 负载率下限要求作为依据,从配电网层面上研究限制光伏容量渗透率升高 的关键因素,提出以下确定配电网光伏接纳容量的定量分析方法。
研究中对计算条件作如下设定:
1)仅考虑配电网准许负载率下限要求对光伏渗透率的限制。分析配电 网的光伏接纳能力时,仅考虑配电网准许负载率下限要求,不考虑针对过 云暂态等可引起光伏发电短时波动因素的配电网动态响应能力要求。
2)不考虑光伏发电在配电网中的传输损耗。假设光伏分散接入低压配 电网,并向本地负荷供电,因此暂不考虑光伏发电在配电网中的传输损耗。
3)采用统一的光伏转换效率。在实际的环境下,不同型号以及不同厂 家的逆变器和光伏元件效率有一定的差异,为了简化研究,设光伏转换效 率一致。
4)光伏合理分散接入各馈线,馈线接纳光伏能力得到有效发挥。根据 当前配电网结构和运行特点,假设光伏以理想的方式分布于各馈线末端, 实现净负荷大于配电网准许负载率下限的目标。
如图2所示,具体包括以下步骤:
A11、初始化;确定全年8760小时的光伏发电和负荷的历史数据,获 取配电网光伏发电和负荷的最大值;对数据进行标准化,对8760小时的光 伏发电和负荷数据分别除以各自的最大值,转化为最大值为1的标准化数 据。
A12、获取全年用电总量。
A13、确定配电网结构参数、可选技术策略、光伏规模系数t、光伏容 量增长比例因子step和计算允许误差error。
A14、确定配电网电压、潮流等运行约束,计算全年8760小时的光伏 发电量和净负荷。
A15、判断是否满足配电网准许负载率下限要求,若满足则转A16;否 则转A17。
A16:按照设定的比例因子step不断增大光伏规模系数t,即t=(1+step) *t,并转A14。
A17、则step=step/2。
A18、判断step<error,若小于,则转A19;否则转A14。
A19:确定全年8760小时的光伏发电量;确定光伏容量渗透率和能量 渗透率,确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量即初始配电网最 大分布式光伏接纳容量即配电网允许接入的最大光伏容量渗透率与 负荷峰值的乘积。
本发明中步骤A2包括以下两种实施方式。
实施方式一。
传统的提高光伏接纳能力技术策略,如在馈线的电网侧安装逆功率保 护装置,或加装光伏远端控制装置实现光伏发电的动态调节,均可通过限 制光伏发电的方式满足配电网运行要求,但对提高配电网分布式光伏接纳 能力无实质性帮助。着眼于光伏发展的未来需求,有必要对提高配电网分 布式光伏消纳能力的技术策略作进一步研究。如从配电网网架结构、设备 配置或运行方式等方面着手,研究在不弃光条件下如何有效实现分布式光伏接纳能力的提升策略。
本实施例为比较不同技术策略k对提升配电网分布式光伏接纳能力的 实施效果,在不考虑技术成本等经济性的情况下,可采用图3所示的技术 潜力评估模型进行分析计算,假设当前配电网光伏装机已达到配电网最大 光伏接纳能力的情况下,分析实施不同技术策略k下,配电网最大光伏接 纳能力可提升的水平,如图4所示具体包括以下步骤:
A211、实施不同技术策略k的情况下,评估配电网分布式光伏接纳能 力的提高情况。
A212、对比分析实施不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能 力中的实施效果,分析提高配电网分布式光伏接纳能力的关键影响因素和 有效措施。
从技术潜力角度,配电网提高分布式光伏接纳能力的技术策略有效性 评估的基本思路是:基于配电网结构、参数、电压约束等,计算初始配电 网最大分布式光伏接纳能力(接纳容量),逐个分析实施不同技术策略 k的情况下,配电网分布式光伏接纳能力的变化情况。对比分析不同技术策 略k下提高配电网分布式光伏接纳能力中的实施效果,并分析获得提高配 电网分布式光伏接纳能力的关键影响因素和有效措施。下面通过具体案例 说明本实施方式。
本案例以储能技术为例对技术策略的效果开展评估研究,全年光伏发 电量均选取江苏南通地区的典型年实测数据(2013年),其中,光伏发电数 据为南通某光伏电站8760小时实测发电数据作为参考,负荷数据则为南通 地区8760小时负荷实测数据。为简化分析,案例中不考虑储能参与负荷调 节(削峰填谷)的收益,同时简化储能的充放电策略,仅考虑提高光伏电 量利用水平,即净负荷低于配电网准许负载率下限时光伏向储能充电,不考虑峰谷电价差对储能充放电策略的影响。
1)储能对光伏接纳能力的影响:
如图5所示,为本案例中储能安装容量对光伏容量渗透率上限的影响 的曲线图,如图所示,随着储能安装容量的增加,系统中的光伏容量渗透 率上限也在不断上升。
与降低准许负载率下限相比,安装储能装置可以将光伏安装容量提高 到更高水平,同时控制的技术策略也较简单,不受光伏容量渗透率水平的 影响。考虑极限情况,如果储能安装容量足够大,光伏发电可以满足系统 的全部负荷需求,此时的光伏安装容量渗透率约为560%,即负荷年峰值的 5.6倍。
2)储能对光伏能量渗透率的影响:
研究储能对光伏能量渗透率的影响包括对光伏利用率、光伏利用小时 数的分析。假设系统准许负载率下限为0.1p.u.,即系统中允许的负荷不得 低于2013年最大负荷的10%储能安装容量2013年平均负荷(约为0.64p.u.) 的放电时间表示,取值为1~5小时。
根据以上假设,储能对光伏利用率的影响如图6所示,图中不同储能 容量的对比结果可以看出,储能可以大大增加光伏的能量利用率,特别是 当光伏能量渗透率较高的情况下,这种效果更加明显。
储能装置对提高系统光伏能量利用率的作用明显,同时受能量渗透率 水平、负荷分布方式等的影响较小。在系统中若光伏能量渗透率较高,通 过安装储能装置来实现光伏发电高效利用是一种较好的选择。
实施方式二。
如图7所示提供的技术经济评估模型,根据成本效益分析方法,假设 当前配电网光伏装机已达到电网最大分布式光伏接纳能力的情况下,分析 不同技术策略k下,提升配电网分布式光伏接纳能力的成本。如图8所示, 具体分析步骤如下:
A221、给定不同的配电网最大分布式光伏接纳能力提高场景,确定不 同提高场景下配电网分布式光伏接纳能力的提高情况;
其中场景主要考虑配电网最大分布式光伏接纳能力提升目标和配电网 的运行约束,如该场景可为不允许配电网出现光伏限电,负荷切除率低于 2%,且不出现功率倒送等。对于增加后的配电网分布式光伏接纳能力,用 参数α表示配电网分布式光伏接纳容量相比于原有配电网分布式光伏接纳 容量提高的比例,即
其中,表示初始配电网最大分布式光伏接纳容量,表示提升 比例为α时的配电网分布式光伏接纳容量。
A222、在实施不同技术策略k的情况下,分别获得配电网光伏装机容 量提高后的成本。
其中,不同技术策略k的综合成本(Cts,i)包括不同技术策略k的所 有初始投资成本(Cinvest,k)和运行成本(Coper,k)两个部分。
Cts,k=Cinvest,k+Coper,k
其中,
Cinvest,k=Cequip,k+Cict,k
Coper,k=Ccurtail,k+Cnloss,k
其中,技术策略k的所有初始投资成本包括技术装置本身成本(Cequip,k)、 通信和控制等基础设施成本(Cict,k)。运行成本包括光伏出力限制的电量 损失赔偿成本(Ccurtail,k)与电网损耗增加的成本(Cnloss,k)。
A223、对比分析实施不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能 力中的实施效果及不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能力的成 本,综合评估选出效益最优的技术策略作为提高配电网最大分布式光伏接 纳能力的技术策略。
从技术经济角度,配电网提高分布式光伏接纳能力的技术策略有效性 评估的基本思路是:基于配电网结构、参数、电压约束等,计算配电网初 始最大分布式光伏接纳能力(接纳容量)。设定一定的配电网光伏接纳 能力提升目标(预期提升的比例),分别针对电网改造、光伏出力控制、储 能等各种技术策略,量化分析各技术策略达到配电网光伏接纳能力提升目 标的实施成本。对比不同技术策略的实施成本,从成本效益最优角度,提 出提高配电网光伏接纳能力的最优技术策略。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人应该得知在本发明的启示 下作出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本 发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
A1、在不实施任何技术策略的条件下,计算全年8760小时的光伏发电量与光伏容量渗透率和能量渗透率,确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量
其中,容量渗透率为光伏装机容量与配电网全年负荷峰值的比值;能量渗透率为全年光伏实际发电量占配电网全年用电总量的百分比;
A2、与步骤A1对比,确定实施不同技术策略k下配电网分布式光伏接纳容量的变化情况。
2.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,其特征在于,所述步骤A1包括:
设仅考虑配电网准许负载率下限要求,不考虑针对过云暂态等可引起光伏发电短时波动因素的配电网动态响应能力要求;光伏分散接入低压配电网,并向本地负荷供电,不考虑光伏发电在配电网中的传输损耗;采用统一的光伏转换效率且光伏以理想的方式分布于各馈线末端,实现净负荷大于配电网准许负载率下限的目标;在上述前提下,具体包括以下步骤:
A11、初始化;确定全年8760小时的光伏发电和负荷的历史数据,获取配电网光伏发电和负荷的最大值;对数据进行标准化,对8760小时的光伏发电和负荷数据分别除以各自的最大值,转化为最大值为1的标准化数据;
A12、获取全年用电总量;
A13、确定配电网结构参数、可选技术策略、光伏规模系数t、光伏容量增长比例因子step和计算允许误差error;
A14、确定配电网电压、潮流等运行约束,计算全年8760小时的光伏发电量和净负荷;
A15、判断是否满足配电网准许负载率下限要求,若满足则转A16;否则转A17;
A16:按照设定的比例因子step不断增大光伏规模系数t,即t=(1+step)*t,并转A14;
A17、则step=step/2;
A18、判断step<error,若小于,则转A19;否则转A14;
A19:确定全年8760小时的光伏发电量;确定光伏容量渗透率和能量渗透率,确定初始配电网最大分布式光伏接纳容量
3.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,其特征在于,步骤A2具体包括以下步骤:
为比较不同技术策略k对提升配电网分布式光伏接纳能力的实施效果,在不考虑技术成本等经济性的情况下,分析实施不同技术策略k下,配电网最大光伏接纳容量可提升的水平,具体包括以下步骤:
A211、实施不同技术策略k的情况下,评估配电网分布式光伏接纳容量的提高情况;
A212、对比分析实施不同技术策略k提高配电网分布式光伏接纳容量中的实施效果,并分析提高配电网分布式光伏接纳容量的关键影响因素和有效措施。
4.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,其特征在于,步骤A2具体包括以下步骤:
设当前配电网光伏装机已达到配电网最大分布式光伏接纳能力,分析不同技术策略k下,提升配电网分布式光伏接纳能力的成本,具体分析步骤如下:
A221、给定不同的配电网最大分布式光伏接纳能力提高场景,确定不同提高场景下配电网分布式光伏接纳能力的提高情况;
其中场景主要考虑配电网最大分布式光伏接纳能力提升目标和配电网的运行约束,对于增加后的配电网分布式光伏接纳能力,用参数α表示配电网分布式光伏接纳容量相比于原有配电网分布式光伏接纳容量提高的比例,即
<mrow> <mi>&amp;alpha;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>P</mi> <mn>0</mn> <mrow> <mi>C</mi> <mi>a</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> <msubsup> <mi>P</mi> <mi>&amp;alpha;</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>a</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> </mfrac> </mrow>
其中,表示初始配电网最大分布式光伏接纳容量,表示提升比例为α时的配电网分布式光伏接纳容量;
A222、在实施不同技术策略k的情况下,分别获得配电网光伏装机容量提高后的成本;
其中,不同技术策略k的综合成本(Cts,i)包括不同技术策略k的所有初始投资成本(Cinvest,k)和运行成本(Coper,k)两个部分;
Cts,k=Cinvest,k+Coper,k
其中,
Cinvest,k=Cequip,k+Cict,k
Coper,k=Ccurtail,k+Cnloss,k
其中,技术策略k的所有初始投资成本包括技术装置本身成本(Cequip,k)、通信和控制等基础设施成本(Cict,k);运行成本包括光伏出力限制的电量损失赔偿成本(Ccurtail,k)与电网损耗增加的成本(Cnloss,k);
A223、对比分析实施不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能力中的实施效果,及不同技术策略k下提高配电网分布式光伏接纳能力的成本,综合评估选出效益最优的技术策略作为提高配电网最大分布式光伏接纳能力的技术策略。
5.如权利要求4所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,其特征在于,所述提升场景为不允许配电网出现光伏限电,负荷切除率低于2%,且不出现功率倒送的场景。
6.如权利要求1所述的提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法,其特征在于,所述技术策略k按照作用效果分为以下类型:
电网改造:降低准许负载率下限,通过配电网改造等措施可以提高配电网的稳定运行能力,降低准许负载率下限,减少分布式光伏发电的损失;
光伏出力控制:通过需求侧管理等措施可以有效的提高分布式光伏发电和负荷时间分布曲线的一致性,降低局部的分布式光伏发电限电比例;
储能:通过储能技术应用等措施对光伏电量进行存储,调整光伏发电曲线,较少局部时段分布式光伏发电过剩造成的损失,使分布式光伏发电具有一定的可调度能力。
CN201710898332.XA 2017-09-28 2017-09-28 提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法 Active CN107808231B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710898332.XA CN107808231B (zh) 2017-09-28 2017-09-28 提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710898332.XA CN107808231B (zh) 2017-09-28 2017-09-28 提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107808231A true CN107808231A (zh) 2018-03-16
CN107808231B CN107808231B (zh) 2021-05-11

Family

ID=61592685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710898332.XA Active CN107808231B (zh) 2017-09-28 2017-09-28 提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107808231B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108649613A (zh) * 2018-06-14 2018-10-12 天津大学 基于电压越限度和不确定性的配网光伏接纳能力计算方法
CN110212576A (zh) * 2019-06-14 2019-09-06 中国石油大学(华东) 一种改进点状网络逆功率保护下的光伏接入容量评估方法
CN110783960A (zh) * 2019-12-05 2020-02-11 国网河南省电力公司南阳供电公司 一种分布式光伏发电无序接入方法和装置
CN111198332A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 中国电力科学研究院有限公司 随机场景下分布式电源接入中压馈线准入容量计算方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102593853A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 东北电力大学 提高风电接纳能力的储能系统容量优化配置方法
CN103346563A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 国家电网公司 基于时间场景准入分析的分布式电源最大渗透率评估方法
CN106022627A (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 国家电网公司 一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统
CN106058918A (zh) * 2016-06-04 2016-10-26 东北电力大学 基于光伏接纳可行域的储能控制策略及经济性评价方法
CN106356897A (zh) * 2016-10-28 2017-01-25 国家电网公司 一种风电接纳能力动态评估方法
CN106981030A (zh) * 2017-03-22 2017-07-25 华中科技大学 一种对含dg的配电网的dg并网特性、接纳能力进行量化评估的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102593853A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 东北电力大学 提高风电接纳能力的储能系统容量优化配置方法
CN103346563A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 国家电网公司 基于时间场景准入分析的分布式电源最大渗透率评估方法
CN106022627A (zh) * 2016-05-27 2016-10-12 国家电网公司 一种基于数据处理的储能应用价值评估方法及系统
CN106058918A (zh) * 2016-06-04 2016-10-26 东北电力大学 基于光伏接纳可行域的储能控制策略及经济性评价方法
CN106356897A (zh) * 2016-10-28 2017-01-25 国家电网公司 一种风电接纳能力动态评估方法
CN106981030A (zh) * 2017-03-22 2017-07-25 华中科技大学 一种对含dg的配电网的dg并网特性、接纳能力进行量化评估的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
宫龙威: "《提高电网接纳分布式光伏发电能力的研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *
赵波等: "《大量分布式光伏电源接入智能配电网后的能量渗透率研究》", 《电力自动化设备》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108649613A (zh) * 2018-06-14 2018-10-12 天津大学 基于电压越限度和不确定性的配网光伏接纳能力计算方法
CN111198332A (zh) * 2018-11-16 2020-05-26 中国电力科学研究院有限公司 随机场景下分布式电源接入中压馈线准入容量计算方法
CN110212576A (zh) * 2019-06-14 2019-09-06 中国石油大学(华东) 一种改进点状网络逆功率保护下的光伏接入容量评估方法
CN110783960A (zh) * 2019-12-05 2020-02-11 国网河南省电力公司南阳供电公司 一种分布式光伏发电无序接入方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107808231B (zh) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tu et al. Optimization of a stand-alone photovoltaic–wind–diesel–battery system with multi-layered demand scheduling
Kinhekar et al. Utility oriented demand side management using smart AC and micro DC grid cooperative
Gutiérrez-Martín et al. Management of variable electricity loads in wind–hydrogen systems: the case of a Spanish wind farm
CN107808231B (zh) 提升配电网分布式光伏接纳能力的技术策略评估方法
CN112734098B (zh) 一种基于源-荷-网平衡的配电网电力调度方法及系统
CN110783959B (zh) 一种新能源发电系统的稳定状态控制系统
CN104881716A (zh) 一种微电网电源的优化规划及评估方法
Amirthalakshmi et al. A novel approach in hybrid energy storage system for maximizing solar PV energy penetration in microgrid
CN117077974A (zh) 虚拟电厂资源优化调度方法、装置、设备及存储介质
CN110783950B (zh) 一种配电网节点光伏最佳配置容量确定方法
Mladenov et al. Characterisation and evaluation of flexibility of electrical power system
CN109462258A (zh) 一种基于机会约束规划的家庭能量优化调度方法
Chauhan et al. Optimization of grid energy using demand and source side management for DC microgrid
Kamrani et al. Investigating the impacts of microgrids and gas grid interconnection on power grid flexibility
CN113690925B (zh) 一种基于微电网的能量交互优化方法及系统
Ma et al. Research on power system flexibility enhancement method based on pre-selection of structure adjustment strategy
Gangwar et al. Management of energy storage dispatch in unbalanced distribution networks using opendss
Degefa et al. Seasonally variant deployment of electric battery storage systems in active distribution networks
Mulleriyawage et al. Battery system selection in DC microgrids for residential applications: An Australian case study
Henninger et al. Assessing the technical performance of renewable power plants and energy storage systems from a power system perspective
Li et al. Optimization scheduling model based on source-load-energy storage coordination in power systems
CN116545009A (zh) 一种分布式风光资源准入容量规划方法及系统
Yang et al. Collaborative optimization of wind-solar-storage configuration in county distribution network considering near-zero carbon emission
Tazvinga et al. Technical model for optimising PV/diesel/battery hybrid power systems
Haiyun et al. Optimal Capacity Allocation Method of Multi-types of Energy Storage for Wind Power Plant

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant