配电网保护受到分布式电源容量干扰分析

当使用含分布式电源技术的配电网网线路出现故障后,分布式电源的注入电流会产生助增、汲流和反向电流等问题,造成配电网保护的误动以及拒动现象,从而影响继电保护的正确动作。因此,分析分布式电源容量对配电网电流保护的影响非常关键。

配电网分布式电源经济可承载力评估

基于鲁棒优化方法,考虑安全运行和经济性目标,对配网分布式电源和储能的容量进行优化配置。根据风光负荷的历史数据和分布特征生成多个运行场景,利用所生成的运行场景建立描述风光负荷的不确定集,然后基于该不确定集建立双层鲁棒优化模型。外层模型在不确定集中寻找经济性最差的运行场景;内层模型考虑配网运行的安全约束,在最差场景下优化风、光和储能的容量。相比于采用典型场景法的容量配置结果,提出的容量配置结果更小,并且可以满足配网的安全运行条件,具有更高的安全性和经济性。

考虑故障特性和保护约束条件的分布式电源准入容量研究

为了保证分布式电源接入后继电保护装置可靠运行,在不改变保护配置的要求下需要确定分布式电源的准入容量。结合分布式电源自身的控制策略,对双馈风力发电机和光伏电站的短路电流特性进行分析,然后计算在配电网同一并网点分别接入同步发电机、双馈风力发电机和光伏电站时的准入容量,确定3种分布式电源准入容量的大小关系。算例结果表明:准入容量与各分布式电源的短路电流特性相关,且受其控制策略的影响,因此在准入容量的计算中不能用同步发电机代替其他形式的分布式电源,必须考虑其具体类型和自身控制策略。该结论为实际工程应用提供了理论指导。

低效通信配电网的分布式电压控制

针对低效通信配电网的电压问题,结合模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)方法提出了一种不依赖于高效通信的分布式电压控制系统,主要包括灵敏度计算、关键节点选取和指令分配三个模块。首先通过扰动分析法实现连续变量和离散变量电压灵敏度的精确计算,进而根据电压灵敏度计算结果定义节点的可观性、可控性和鲁棒性指标,综合评估后选出关键节点。然后以分布式电源容量利用比和慢速设备动作次数利用比为一致性变量实现指令分配。最后建立MPC模型并抽象为非线性混合整数规划问题求解,通过江苏某实际配电网验证了所提控制系统的有效性。

分布式电源接入对配电网线损的影响分析

分布式电源(distributed resources,DR)的接入会对配电网线损产生重要影响,其影响与DR的接入位置、准入容量及功率因数密切相关。基于辐射状单回路配电网网络结构,采用均匀分布恒功率负荷模型,推导出了单个DR接入配电网后线损的减小量与DR接入位置、准入容量、功率因数之间的数学关系,给出了DR最优配置计算公式;通过仿真分析,总结了DR接入对配网线损的影响规律,并将推导公式推广到多个DR接入配电网的情况。所得的结论为DR接入配电网的最佳运行方式提供了理论依据,为DR的电网规划提供理论指导。

余电上网/制氢方式下微电网系统全生命周期经济性评估

为全面评估微电网系统不同运营方式下的经济性,从全社会角度出发,综合分析余电上网和余电制氢2种运营方式下微电网系统的成本和效益。考虑到不同类型、不同容量的分布式电源对微网系统各方面性能的影响,首先对微电网中的分布式电源定容问题进行研究。在满足具体约束的前提下,以全生命周期综合收益最大为目标函数,建立微电网系统双层优化模型。该双层优化模型上层优化采用自适应粒子群算法求解系统最优配置,下层优化采用CPLEX求解器求解上层配置方案下的最优调度方案。在此基础上,运用所建全寿命周期经济性评估模型,对具体算例最优配置下各成本和收益以及自平衡率进行对比分析,并得出余电制氢计划这一运营方式更具经济性的结论。

An Approach for Cost-Efficient Grid Integration of Distributed Renewable Energy Sources

We describe a specific approach to capacity man a ge ment for distribution grids. Based on simulations, it has been found that by curtailing a maximum of 5% of the yearly energy production on a per-generator basis, distribution grid connection capacity can be doubled. We also present the setting and fi rst results of a fi eld test for validating the approach in a rural distribution grid in northern Germany.