CN111682581A - 可接入分布式电源的高效利用方法 - Google Patents

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王昭亮
张祥成
黄存强
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张永胜
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程文俊
刘兴文
王社亮
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程龙
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Abstract

本发明涉及可接入分布式电源的高效利用方法，属于发电工程技术领域，本发明提供的可接入分布式电源的高效利用方法,包括：步骤1，在目标区域安装最小用电负荷容量的分布式电源；步骤2，将该分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。将分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，并且确保安装的分布式电源为该本地变电站的最小用电负荷，确保分布式电源的高效利用。

Description

可接入分布式电源的高效利用方法
技术领域
本发明属于发电工程技术领域，具体涉可接入分布式电源的高效利用方法。
背景技术
分布式电源作为大电源的重要补充，是一种清洁高效、就地消纳的能源利用方式，近年来已经成为各国能源和电力发展的重要方向。分布式电源是促进风电、太阳能等分散式可再生能源的开发利用、提高清洁能源利用效率、解决偏远农村地区电力供应问题的重要途径。在当今能源和环境压力日益增加的背景下，推动分布式电源发展已成为世界各国促进节能减排、应对气候变化的重要措施之一。
随着我国应对气候变化和保护环境的压力逐渐增大，转变能源发展方式，调整能源结构，提高能源利用效率，促进低碳能源发展成为我国能源工作的重点，加快发展分布式电源已经上升到国家战略高度。分布式电源在有效改善能源安全、气候变化、环境污染等方面的作用比较突出。但分布式电源并网会对现有电网带来一系列不利影响，主要有：
（1）分布式电源并网对配电网电能质量的影响。主要表现在：分布式电源并网导致电压偏差、分布式电源并网导致电压波动和闪变、分布式电源并网导致电力谐波。
（2）分布式电源并网对配电网系统可靠性的影响。由于分布式能源（风能、太阳能）的波动性，分布式能源并网会对系统造成不可避免的随机性影响，可能对配电网可靠运行产生不利的影响。
（3）分布式电源并网对配电网系统经济性的影响。在配电网中的负荷附近接入分布式电源系统，整个配电系统的功率流向将发生变化，从而影响系统的网络损耗。对网损影响与电源位置、负荷量相对大小和网络拓扑结构均有关系。
发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：
分布式电源并网对配电网系统故障短路的影响决定了分布式电源的低利用率，分布式电源接入电网后，配网由原来的单电源少环状网络，变成了多电源多环路的网络，潮流的大小和方向都会改变，短路电流的大小和方向也会改变。短路电流的改变，会影响配电网的继电保护，可能导致保护误动。
发明内容
本发明提供了可接入分布式电源的高效利用方法，目的在于解决上述问题，解决分布式电源并网对配电网系统故障短路的影响决定了分布式电源的低利用率，分布式电源接入电网后，配网由原来的单电源少环状网络，变成了多电源多环路的网络，潮流的大小和方向都会改变，短路电流的大小和方向也会改变。短路电流的改变，会影响配电网的继电保护，可能导致保护误动的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
可接入分布式电源的高效利用方法,包括：
步骤1，在目标区域安装最小用电负荷容量的分布式电源；
步骤2，将该分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。
所述步骤1具体为，在目标区域逐步安装设计水平年的最小用电负荷容量的分布式电源。
所述步骤2具体为，将逐步安装的分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。
所述步骤2中在设计水平年，将该分布式电源同时接入到110kV变电站及35kV变电站中时，35kV变电站的设计水平年可接入的分布式电源容量具体为：
以公式A1 = P1*（1+ r）n确定出35kV变电站设计水平年的最小用电负荷，其中A1 为35kV变电站设计水平年的最小用电负荷，P1为35kV变电站基准年的最小用电负荷， r为全社会用电负荷增长率，n为基准年到设计水平年的年限；
110kV变电站的设计水平年可接入的分布式电源容量具体为：
以公式A2 = P2*（1+ r）n*（1- k1）确定出110kV变电站的设计水平年的最小用电负荷，其中A2为110kV变电站设计水平年的最小用电负荷，P2为110kV变电站基准年的最小用电负荷，r为全社会用电负荷增长率，n为基准年到设计水平年的年限，k1为35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数。
所述分布式电源为太阳能光伏电站。
所述分布式电源为风力发电站。
在步骤1具体为，在目标区域逐步安装设计水平年的分布式电源，该分布式电源为1：1的太阳能电站和风力发电站。
在步骤2中，在目标区域选择风力资源多的区域安装风力发电站，并且将该风力发电站发出的电输送到其最近的变电站，在目标区域选择太阳直射较多的区域安装光伏电站，并且将该光伏电站发出的电输送到其最近的变电站。
本发明的有益效果是，将分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，并且确保安装的分布式电源为该本地变电站的最小用电负荷，确保分布式电源的高效利用。
具体实施方式
下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的可接入分布式电源的高效利用方案进行详细介绍说明。
实施例1
本发明可接入分布式电源的高效利用方法，该可接入分布式电源的高效利用方法,包括：
步骤1，在目标区域安装最小用电负荷容量的分布式电源；
步骤2，将该分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。
上述实施例中，为保证所分布式电源发电量不倒送电网侧，保证分布式电源所发电量能够尽可能的就地全额消纳，接入电压等级应为110kV及以下，并在110kV及以下电压等级内消纳，不向110kV的上一级电压等级电网反送电；实施例中的分布式电源利用项目宜采用“全额本地消纳”的开发模式。
实施例2
进一步的，本发明可接入分布式电源的高效利用方法的另一实施例，所述步骤1具体为，在目标区域逐步安装设计水平年的最小用电负荷容量的分布式电源。
上述实施例中，由于在目标区域内，用电需求随年限逐年增加，因此目标区域的分布式电源在安装过程中,可以根据用电需求逐渐增加分布式电源的总量，紧随用电需求，使分布式电源保持最优总电量。
实施例3
进一步的，本发明可接入分布式电源的高效利用方法的另一实施例，所述步骤2具体为，将逐步安装的分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。
上述实施例中，在安装分布式电源时，确保各变电站所接入的分布式电源为该电站的最小用电负荷，避免分布式电源接入电网，继而对电网产生影响。
实施例4
进一步的，本发明可接入分布式电源的高效利用方法的另一实施例，所述步骤2中在设计水平年，将该分布式电源同时接入到110kV变电站及35kV变电站中时，35kV变电站的设计水平年可接入的分布式电源容量具体为：
以公式A1 = P1*（1+ r）n确定出35kV变电站设计水平年的最小用电负荷，其中A1 为35kV变电站设计水平年的最小用电负荷，P1为35kV变电站基准年的最小用电负荷， r为全社会用电负荷增长率，n为基准年到设计水平年的年限；
110kV变电站的设计水平年可接入的分布式电源容量具体为：
以公式A2 = P2*（1+ r）n*（1- k1）确定出110kV变电站的设计水平年的最小用电负荷，其中A2为110kV变电站设计水平年的最小用电负荷，P2为110kV变电站基准年的最小用电负荷，r为全社会用电负荷增长率，n为基准年到设计水平年的年限，k1为35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数。
上述实施例中，对有建设条件的35kV变电站和110kV变电站，按下列公式计算至设计水平年分布式电源的接入容量。
（1）35kV变电站可接入分布式电源容量
A1 = P1*（1+ r）n （公式1）
其中: A1 -- 35kV变电站设计水平年可接入的分布式电源容量；
P1 -- 35kV变电站基准年的最小用电负荷；
r --全社会用电负荷增长率，%；
n --基准年到设计水平年的年限，年；
（2）110kV变电站可接入分布式电源容量
A2 = P2*（1+ r）n*（1- k1） （公式2）
其中: A2 -- 110kV变电站设计水平年可接入的分布式电源容量；
P2 -- 110kV变电站基准年的最小用电负荷；
r --全社会用电负荷增长率，%；
n --基准年到设计水平年的年限，年；
k1 -- 35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数。
根据电网接入资料，35kV变电站的上一级变电站均为110kV变电站，而且大部分通过1条或2条35kV线路连接同一个 110kV变电站，也有通过2条35kV线路连接两个不同的110kV变电站，还有通过3条35kV线路连接三个不同的 110kV变电站，还有通过1条35kV线路T接到另一条35kV线路连接两个不同的 110kV变电站， 因此35kV变电站一般电源均来自110kV变电站。因此在可接入分布式电源时，为避免重复计算接入容量，需对35kV变电站和110kV变电站的接入容量进行分配，35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数取k1，k1的取值需要根据对应电网的现状及规划资料分析而得。
实施例5
进一步的，本发明可接入分布式电源的高效利用方法的另一实施例，所述分布式电源为太阳能光伏电站或所述分布式电源为风力发电站。在步骤1具体为，在目标区域逐步安装设计水平年的分布式电源，该分布式电源为1：1的太阳能电站和风力发电站。
在步骤2中，在目标区域选择风力资源多的区域安装风力发电站，并且将该风力发电站发出的电输送到其最近的变电站，在目标区域选择太阳直射较多的区域安装光伏电站，并且将该光伏电站发出的电输送到其最近的变电站。
上述实施例中，采用白天产电量较高的太阳能电站及配合晚上产电量较为稳定的风力发电站可以使该分布式电源满足用户白天及晚上的用电消耗，采用太阳能电站和风力发电站结合的方式，可以使分布式电源的供给更加稳定，并且分布式电源可以较大限度的保护环境，太阳能电站和风力发电站结合的方式兼具稳定性。
实施例6
进一步的，本发明可接入分布式电源的高效利用方法的另一实施例，在步骤2中，将分布式电源优先接到35kV变电站。
上述实施例中，将分布式电源优先接到35kV变电站可以最大限度的避免电源的损耗。
实施例7
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。以西宁地区电网为例进行详细说明。
步骤一：计算边界条件分析
（1）确定基准年和设计水平年。
基准年为2018年，设计水平年为2025年；
（2）合理确定全社会用电负荷增长率。
根据近年来西宁地区全社会用电负荷历史资料、电网发展规划等资料综合分析，2018年至2025年西宁地区全社会用电负荷增长率按每年3%增长考虑，即r =3%。
（3）确定n的取值。
案例中，基准年为2018年，设计水平年为2025年，因此n=7。
（4）合理确定k1的取值。
关于35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数k1的取值分析，根据西宁电网现状资料，西宁电网包括西宁市区及大通县、湟中县、湟源县所辖110kV及以下电压等级的电网。西宁电网有公网变110kV变电站51座，主变104台，容量4951.50MVA；35kV变电站23座，主变38台，容量174.30MVA。根据西宁地区电网现状及规划资料分析，35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数k1取值0.1较为合适。对西宁市各变电站2018年年实际最小负荷进行统计学分析，35kV变电站2018年年实际最小负荷总量为48.89MW，110kV变电站2018年年实际最小负荷总量为452.15MW，35kV变电站约占110kV变电站年实际最小负荷总量的10%，因此k1取值为0.1是合适的。
步骤二：统计西宁地区35kV变电站各变电站2018年（基准年）的年最小用电负荷；统计西宁地区110kV变电站各变电站2018年（基准年）的年最小用电负荷数据。
步骤三：根据以上的统计资料和确定的计算边界，根据上述35kV变电站和110kV变电站可接入分布式电源容量的计算模型，逐一计算、统计各变电站设计水平年可接入的分布式电源容量。
西宁市2025年可接入分布式电源容量结果见表1。
表1 西宁市可接入分布式电源容量成果表
Figure RE-DEST_PATH_IMAGE001

Claims (8)

1.可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，包括：
步骤1，在目标区域安装最小用电负荷容量的分布式电源；
步骤2，将该分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。
2.如权利要求1所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，所述步骤1具体为，在目标区域逐步安装设计水平年的最小用电负荷容量的分布式电源。
3.如权利要求2所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，所述步骤2具体为，将逐步安装的分布式电源接入到110kV以下的本地各变电站，其中本地的各变电站接入的分布式电源的接入量为该电站的最小用电负荷。
4.如权利要求1所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，所述步骤2中在设计水平年，将该分布式电源同时接入到110kV变电站及35kV变电站中时，35kV变电站的设计水平年可接入的分布式电源容量具体为：
以公式A1 = P1*（1+ r）n 确定出35kV变电站设计水平年的最小用电负荷，其中A1 为35kV变电站设计水平年的最小用电负荷，P1为35kV变电站基准年的最小用电负荷， r为全社会用电负荷增长率，n为基准年到设计水平年的年限；
110kV变电站的设计水平年可接入的分布式电源容量具体为：
以公式A2 = P2*（1+ r）n*（1- k1）确定出110kV变电站的设计水平年的最小用电负荷，其中A2为110kV变电站设计水平年的最小用电负荷，P2为110kV变电站基准年的最小用电负荷，r为全社会用电负荷增长率，n为基准年到设计水平年的年限，k1为35kV变电站和110kV变电站重复计算容量调整系数。
5.如权利要求1所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，所述分布式电源为太阳能光伏电站。
6.如权利要求1所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，所述分布式电源为风力发电站。
7.如权利要求1所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，在步骤1具体为，在目标区域逐步安装设计水平年的分布式电源，该分布式电源为1：1的太阳能电站和风力发电站。
8.如权利要求7所述可接入分布式电源的高效利用方法,其特征在于，在步骤2中，在目标区域选择风力资源多的区域安装风力发电站，并且将该风力发电站发出的电输送到其最近的变电站，在目标区域选择太阳直射较多的区域安装光伏电站，并且将该光伏电站发出的电输送到其最近的变电站。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103514570A (zh) * 2013-08-14 2014-01-15 国家电网公司 一种含分布式电源的配电网扩展规划综合优化方法
CN105590140A (zh) * 2015-11-26 2016-05-18 国网北京市电力公司 电力系统短期负荷的预测方法和装置
CN107492908A (zh) * 2017-09-25 2017-12-19 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 一种基于分布式电源接入的馈线优化规划方法
CN110336322A (zh) * 2019-07-11 2019-10-15 贵州大学 基于日最小负荷置信区间的光伏发电准入容量确定方法
WO2020051483A1 (en) * 2018-09-06 2020-03-12 Jeffrey Thramann Energy storage canopy
CN111027769A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 基于遗传-模拟退火混合算法的分布式电源选址定容优化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103514570A (zh) * 2013-08-14 2014-01-15 国家电网公司 一种含分布式电源的配电网扩展规划综合优化方法
CN105590140A (zh) * 2015-11-26 2016-05-18 国网北京市电力公司 电力系统短期负荷的预测方法和装置
CN107492908A (zh) * 2017-09-25 2017-12-19 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 一种基于分布式电源接入的馈线优化规划方法
WO2020051483A1 (en) * 2018-09-06 2020-03-12 Jeffrey Thramann Energy storage canopy
CN110336322A (zh) * 2019-07-11 2019-10-15 贵州大学 基于日最小负荷置信区间的光伏发电准入容量确定方法
CN111027769A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 基于遗传-模拟退火混合算法的分布式电源选址定容优化方法

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