CN113962608B - 一种分布式电源接入配电网络评价系统及评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式电源接入配电网络评价系统及评价方法，评价系统包括指标构建模块、处理模块以及显示输出模块三大部分，用于指标的建立、特征的比对分析、性能参数的调控及显示输出。本发明还提供一种分布式电源接入配电网络评价方法，包括以下步骤：步骤一、构建指标体系；步骤二、建含分布式电源的配电网接入系统模型；步骤三、特征比对。本发明采用独特的评价系统及评价方法，能达到分布式电源接入配电网络的合理运行。
Description
技术领域
本发明涉及能源技术领域，具体涉及一种分布式电源接入配电网络评价系统及评价方法。
背景技术
随着技术的不断发展，人类对能源的需要逐渐增加，这将导致全球性的能源短缺与更加明显的大气温室效应。
可再生能源是人类将来的主要能源来源。按照国际能源机构EURO-JRC的预测，到2050年可再生能源利用在全球整个能源结构中的比例将超过50％。所以，合理选择开发利用多种可再生能源，比如：太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等，组成可再生能源分布式供能体系，构成微电网，实现独立或并网运行，是今后可再生能源发电高效利用的重要方向。
微电网的供电模式与我们目前已经形成习惯的大电网供电模式有所区别，微电网的供电模式具有更加安全、可控、效率高以及可靠性高，产生大规模停电事故的概率极低等优点。
目前，分布式电源诸如光伏发电、风力发电、生物质能发电等中小型电源接入公共电网仍然是将其接入配电网的系统网络中去，此操作会造成配电网的入网电压较低，也造成了配电网络的潮流、用电安全、配电网络的电能质量等技术瓶颈。
现有技术中没有成熟、可靠的评价方法用于衡量分布式电源接入配电网络电能质量的有效方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单且能有效衡量分布式电源接入配电网络电能质量达到分布式电源接入配电网络合理运行的评价系统及评价方法，具体技术方案如下：
一种分布式电源接入配电网络评价系统，包括以下部分：
指标构建模块，用于构建指标体系，指标体系包含系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电可用率指标、系统电量不足指标、用户平均停电频率指标、用户平均停电持续时间共六个指标；
处理模块，包括建模部分以及对比部分，建模部分用于构建分布式电源的配电网接入系统模型，对比部分用于根据分布式电源类型及需求、分布式电源并网原则及智能用电以及分布式电源接纳能力进行特征比对。
显示输出模块，用于显示将处理模块得到的分布式电源接入配电网络的性能参数以及将性能参数输送至外连设备。
优选的，所述处理模块为芯片，芯片中内置改进的最小路法算法。
优选的，所述分布式电源的配电网接入系统模型包括n个节点，n为大于等于1的自然数；每个节点都设有工业或民用负荷，且每个节点设有分布式电源接入。
一种分布式电源接入配电网络评价方法，包括以下步骤：
步骤一、构建指标体系；
步骤二、建含分布式电源的配电网接入系统模型，具体是采用改进的最小路法构建含分布式电源的配电网接入系统模型；
步骤三、特征比对，具体是根据分布式电源类型及需求、分布式电源并网原则及智能用电以及分布式电源接纳能力进行特征比对，从而调控分布式电源接入配电网络的运行。
优选的，所述步骤一中构建指标体系包括系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电可用率指标、系统电量不足指标、用户平均停电频率指标、用户平均停电持续时间共六个指标。
优选的，所述步骤三中根据分布式电源类型及需求获取电压波动和对继电保护的影响两个参数。
优选的，所述电压波动按照分布式电源的功率和容量大小设置六种典型场景分析，包括：末端集中、递增分布、均匀分布、递减分布、中间大两头小分布和中间小两头大分布。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明的分布式电源接入配电网络评价方法主要是：先选取系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电可用率指标、系统电量不足指标、用户平均停电频率指标以及用户平均停电持续时间指标共计六个指标，再采用改进的最小路法构建含分布式电源的配电网接入系统模型，最后对安全、电流电压波形、电能质量、继电保护等内容进行了分析及对比，达到分布式电源接入配电网络的合理运行。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例中指标体系组成图；
图2是本发明实施例中分布式电源接入的配电网简化模型图；
图3是本发明实施例中的分布式电源接入配电网络评价方法的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例：
一种分布式电源接入配电网络评价系统，包括以下部分：
指标构建模，用于构建指标体系，指标体系包含系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电可用率指标、系统电量不足指标、用户平均停电频率指标、用户平均停电持续时间共六个指标，详见图1；
处理模块，包括建模部分以及对比部分，建模部分用于构建分布式电源的配电网接入系统模型，对比部分用于根据分布式电源类型及需求、分布式电源并网原则及智能用电以及分布式电源接纳能力进行特征比对；
显示输出模块，用于显示将处理模块得到的分布式电源接入配电网络的性能参数以及将性能参数输送至外连设备。
优选的，所述处理模块为芯片，芯片中内置改进的最小路法算法。
本实施例中所述分布式电源的配电网接入系统模型包括n个节点，详见图2，n为大于等于1的自然数；每个节点都设有工业或民用负荷，且每个节点设有分布式电源接入，其中：0所代表的是配电网络的母线，R0+jX0代表主电源侧系统阻抗，Rk+jXk代表第k段馈线的等值阻抗，PL.k+jQL.k代表第k个节点的负荷功率，PPV.k代表第k个节点上的分布式电源功率。
一种分布式电源接入配电网络评价方法，采用上述分布式电源接入配电网络评价系统进行评价，原理图详见图3，具体包括以下步骤：
步骤一、构建指标体系；
步骤二、建含分布式电源的配电网接入系统模型，具体是采用改进的最小路法构建含分布式电源的配电网接入系统模型；
步骤三、特征比对，具体是根据分布式电源类型及需求、分布式电源并网原则及智能用电以及分布式电源接纳能力进行特征比对，从而调控分布式电源接入配电网络的运行。
本实施例中，所述步骤三中根据分布式电源类型及需求获取电压波动和对继电保护的影响两个参数。
本实施例中，所述电压波动按照分布式电源的功率和容量大小设置六种典型场景分析，包括：末端集中、递增分布、均匀分布、递减分布、中间大两头小分布和中间小两头大分布。
应用本实施例的方案，先选取系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电可用率指标、系统电量不足指标、用户平均停电频率指标以及用户平均停电持续时间指标共计六个指标，配电网络的每个负荷点的最小路计算方法。配电网络上的电气设备分为两类：最小路设备和非最小路设备。对分布式电源接入的配电网络中的每一负荷节点求取最小路，根据实际情况将非最小路上的设备故障对负荷节点的影响折算到相应的最小路节点上，对每个负荷节点，对其最小路上的设备与节点进行计算即可得到负荷点相应的分析结果，针对不同接入方式的分析结果进行对比，充分考虑分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响，因此可以确定分布式电源接入配电网络系统的影响，从而评价分布式电源接入配电网络系统的合理运行性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种分布式电源接入配电网络评价系统，其特征在于，包括以下部分：
指标构建模块，用于构建指标体系，指标体系包含系统平均停电频率指标、系统平均停电持续时间指标、系统平均供电可用率指标、系统电量不足指标、用户平均停电频率指标、用户平均停电持续时间共六个指标；
处理模块，包括建模部分以及对比部分，建模部分用于构建分布式电源的配电网接入系统模型，对比部分用于根据分布式电源类型及需求、分布式电源并网原则及智能用电以及分布式电源接纳能力进行特征比对；所述处理模块为芯片，芯片中内置改进的最小路法算法；
显示输出模块，用于显示将处理模块得到的分布式电源接入配电网络的性能参数以及将性能参数输送至外连设备；
采用上述所述的分布式电源接入配电网络评价系统进行评价，包括以下步骤：
步骤一、构建指标体系；
步骤二、建含分布式电源的配电网接入系统模型，具体是采用改进的最小路法构建含分布式电源的配电网接入系统模型；
步骤三、特征比对，具体是根据分布式电源类型及需求、分布式电源并网原则及智能用电以及分布式电源接纳能力进行特征比对，从而调控分布式电源接入配电网络的运行。
2.根据权利要求1所述的分布式电源接入配电网络评价系统，其特征在于，所述分布式电源的配电网接入系统模型包括n个节点，n为大于等于1的自然数；每个节点都设有工业或民用负荷，且每个节点设有分布式电源接入。
3.根据权利要求1所述的分布式电源接入配电网络评价系统，其特征在于，所述步骤三中根据分布式电源类型及需求获取电压波动和对继电保护的影响两个参数。
4.根据权利要求3所述的分布式电源接入配电网络评价系统，其特征在于，所述电压波动按照分布式电源的功率和容量大小设置六种典型场景分析，包括：末端集中、递增分布、均匀分布、递减分布、中间大两头小分布和中间小两头大分布。
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