高比例分布式电源与多元化负荷条件下配电网接入标准适应性研究

随着我国配电网建设的快速发展,配电网规划设计标准逐渐丰富。为顺应能源改革需求,以实现风电、光伏和燃料电池等分布式电源高比例并网以及电动汽车、储能装置、微电网和电能替代技术对应的多元化负荷接入为目标,通过比较国内外配电网发展现状,横向对比接入规划、设计以及评估环节的国内外标准,基于当前国内政策导向,结合国外分布式电源接入现状,研判新型发用电设施的发展趋势,分析得出现行标准应对的适应性,并提出适应于常规用电负荷与新型发用电设施的标准化工作建议。

新能源接入后的分布式电源负荷运行态势感知

为提高电源负荷运行态势感知精度,开展新能源接入后的分布式电源负荷运行态势感知方法的设计。参照拉依达准则,检测每日电网在运行中的电源母线负荷数据,提出其中的冗余数据与噪声数据,实现新能源接入后的分布式电源负荷运行数据提取与处理;根据电源的不同作业形态,建立分布式电源负荷群感知模型;通过属性简约处理法,去除数据集合中不必要的数据量,利用集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)中的知识表达机制,建立分布式电源负荷态势感知决策函数,实现对电源负荷运行态势的实时感知。设计对比实验证明:该方法不仅可以实现对分布式电源负荷运行态势的实时感知,还可以降低并控制感知结果误差。

分布式电源接入对电网负荷均衡的影响与优化研究

随着能源需求的增长和可再生能源的快速发展,分布式电源接入电网已成为电力系统发展的重要趋势之一。分布式电源的接入对电网负荷均衡产生了新的影响和挑战。传统电力系统中,负荷均衡主要电源出力与用电负荷的均衡。本文旨在探讨分布式电源接入对电网负荷均衡的影响,并提出相应的优化研究。通过深入研究分布式电源接入对电网负荷均衡的影响和优化方法,可以为电力系统规划和运营提供有益的参考,促进清洁能源的大规模应用和电力系统的可持续发展。

含分布式电源配电网供电适应性分析

针对含有单个或多个主电源并在负荷侧有大量分布式电源接入的双端供电配电系统结构特征和运行方式,提出含分布式电源和主电源的双端供电配电系统潮流计算的方法。在潮流计算的基础上,考虑并联电容器和负荷侧变压器运行方式的影响,从主电源和负荷侧分布式电源联合供电两种运行方式对含分布式电源和多主电源配电网供电适应性进行了分析。结合某区域配电系统的实际情况进行实例计算。

基于线损最优的分布式电源接入方法研究

分布式电源的接入会对配电网线损产生重要影响,研究分布式电源接入减小配电网线损的方法,对于配电网经济运行具有重要指导作用。首先分析了不同负荷特性下的配电网线损情况,后基于负荷沿线均匀分布模型,在不同负荷特性下,分析分布式电源接入方式、接入位置和接入容量对线损的影响,总结了分布式电源在不同接入方式下的最优接入位置和容量,提出了分布式电源接入方式的一般选择原则。

配网侧接入电源对负荷建模的影响

研究了配网侧接入电源对负荷建模的影响。发现当配网侧电源的发电容量逐渐增大时,原有的感应电动机并联恒阻抗、恒电流、恒功率(ZIP)模型的负荷模型将不再能很好地反映该区域的负荷特性,进而提出了一种新的负荷模型结构——异步发电机并联ZIP模型。通过仿真计算,验证了该新负荷模型的有效性,并进一步统一了上述2种负荷模型,称为异步机并联ZIP负荷模型。

接有分布式电源的用户功率因数问题分析与解决方案

本文以分布式光伏电站为研究对象,详细分析了光伏接入下用户侧功率因数异常的问题,比较了工程上常用的几种无功补偿解决方案的利弊点。最后提出了一种新型的无功补偿控制策略,并对该控制策略的可行性进行了验证。

大工业用户1兆瓦/2兆瓦时分布式储能设计研究

随着电力的市场化发展和储能支持政策的不断完善,在新型电力系统背景下新能源占比逐渐提高,未来储能的应用重点逐渐从电源侧和电网侧转移到用户侧分布式储能。尤其是大工业用户(特指受电变压器容量在315千伏安及以上、用电负荷达到较大容量、在现代产业体系中扮演着重要角色的电力大用户)。

规模化分布式能源接入下配电系统承载力提升技术

在能源绿色转型战略和“双碳”目标驱动下,以风光分布式电源、电动汽车柔性负荷、多类型储能等为代表的新型源荷规模化接入配电网,通过供电能力和灵活性的双重补强,提升配电网对新型源荷的承载能力,是当前学术界和企业界广泛关注和迫切需要攻克的关键技术。在此背景下,《供用电》邀请我们共同组织策划了“规模化分布式能源接入下配电系统承载力提升技术”专题,共组织了11篇技术文章,其中5篇文章在7月刊的特别策划栏目刊出。

面向调度考虑不可控广义需求侧响应资源的负荷预测

面向调度提出一种考虑不可控广义需求侧响应资源的负荷预测方法。首先,将不可控广义需求侧响应资源根据一定的特征分成两类:第一类是完全不可控的基于电价信息的用户自主调整用电方式的需求侧响应负荷;第二类是电能服务商可控的储能系统和分布式电源。然后,针对第一类响应资源采用基于弹性矩阵的响应模型,分析其对负荷预测精度的影响;针对第二类响应资源,以储能系统套利和分布式电源上网费用和最大为目标,以储能充放电对象和分布式电源出力对象等为约束条件,建立数学模型,制定运行策略,进而分析其对负荷预测的影响。最后,用某地区配电系统进行分析,验证了所提方法的有效性和正确性。

分布式电源接入县域电网的需求侧管理要点

在国家电网公司提出了对《分布式电源并网相关意见和规范》之后,加速了我国的分布式电源接入国家区域电网的进程,使其正式成为我国国家区域电网需求策略管理中的一个关键性因素。本文将针对我国当前的电力需求侧管理的研究重点和分布特点进行分析和阐述,重点对于其电源分布上和电力设备的特点进行分析,为优化我国的区域电网需求提供合理的建议和指导。

计及需求侧响应的主动配网规划技术

针对需求侧电动汽车、可控负荷与分布式电源的增多给配电网规划带来的不确定性问题,同时充分考虑了传统配电网规划正向主动模式转变的影响,文中开展了计及需求侧响应的主动配电网规划算法研究。该研究将用户的响应行为模拟为线性模糊模型,进而构建了响应度不确定模型。同时建立了以投资、运维及环保成本最小化的目标函数,并计及需求侧响应约束,规划得到分布式电源和储能的最佳容量与选址。通过改进差分进化以及自适应因子,运用进化算法实现了对上述模型的求解。利用IEEE 33节点标准算例对所提算法进行验证的测试结果表明,该算法可以充分促进分布式电源的消纳,调动需求侧负荷响应的激励机制,算例的网损费用降低了约10%。

基于负荷聚集商的多家庭能量管理系统建模

家庭能量管理系统可以合理规划家用电器的工作计划,降低家庭用户购电费用。然而单个家庭的负荷调节能力有限,难以做到最大化消纳光伏发电能量。本文提出了一种包含多个家庭用户的能量管理系统模型。通过负荷聚集商协调多个家庭用户的用电计划,从而降低用户的购电费用。在本模型的算例中,家庭用户购电费用降低的同时实现负荷聚集商的盈利,验证了本模型的可行性。通过算例中不同情境的对比,说明了本模型能够更多地消纳本地光伏发电,降低用户用电成本。

含高间歇性DG的配电网储能优化配置方法研究

高间歇性的分布式电源(DG)具有较大的随机性,并网发电后会对配电网运行的稳定性产生较大影响。为了保证配电网运行的电能质量和消纳能力,研究含高间歇性DG的配电网储能优化配置方法。首先,估算DG最大准入容量,分析配电网的消纳能力;接着,选取负荷控制目标,消除储能系统中存在的负荷毛刺。然后,基于需求侧响应协调规划配电网储能,以控制储能系统的发电和用电平衡。最后,建立含高间歇性DG的配电网储能优化配置模型,使电压趋近或保持在优化区间内。经试验论证分析,所提方法可以使负荷曲线的波动范围缩小到250~350 kW,对负荷具有更好的控制能力。该方法能够有效地解决电压越线的问题,具有较好的电压调节效果。

配电网规划及相关技术发展

根据国家经济发展需求,简要介绍了"十三五"期间配电网的总体规划,并从指导思想、规划原则、需求预测、规划目标、总体规模等方面进行了分析,指出配电网的规划建设应遵循统一规划、统一标准、科技创新、清洁发展、优化布局的原则。对配电网发展的先进适用技术、先进供电技术、先进用电技术等进行了展望,强调配电网建设应适应分布式电源接入,满足多元化负荷需求以及需加强需求侧管理,能提高能源利用率,使配电网能够协调、有序发展。

基于城市能源互联网的配电网规划优化研究

传统配电网规划方法忽略了分布式电源接入配电网前后功率值的变化,导致其规划后建设投资成本较高。为此,提出基于城市能源互联网的配电网规划优化方法。首先,计算分布式电源接入配电网前后的发电功率值,通过功率值对比分析分布式电源接入配电网前后负荷变化,确定城市能源互联网对配电网影响因素。随后,基于该影响因素建立负荷预测模型,预测配电网在城市能源互联网影响下的负荷变化。最后,设置电力供需平衡、潮流容量、电压和电流等约束条件,建立配电网规划优化模型。仿真结果表明:该配电网规划优化方法的预测区域负荷准确度高,功率预测性能与实际值相差极小,并且该方法可降低配电网规划建设投资和经营的总成本,实现配电网规划的合理化。

一流配电网建设中的大数据理念

在电力系统中,配电网作为电力输送的关键纽带,是整个电力系统中的核心。随着我国社会经济快速发展对电力供应的需求,配电网建设成为国家发展与社会建设中关注的焦点。为了使我国电网始终保持优势,更好地服务社会发展,电力系统开始全面推进一流配电网建设。在大数据时代,数字化配电网成为一流配电网建设的重要内容,将大数据理念应用于一流配电网建设中成为当前一流配电网建设的主流趋势。

配电网故障区段定位方法研究

引言:随着更加清洁、高效的分布式电源(DG)大量接入电网和用电负荷的不断上涨,配电系统的结构和潮流日益趋向大型化、复杂化,传统的单源辐射型网络的故障定位方法变得不再适用。针对含分布式电源的配电网故障定位问题,至今已形成基于矩阵理论的直接定位算法和采用人工智能技术的间接定位方法。区段定位矩阵算法具有建模简单、定位高效准确等优点,但同时存在容错性低和通用性不强的缺陷。

储能电站对电网相称性的影响研究

储能电站主要是指利用各种类型的储能方式构成的储能系统，其可有效实现需求侧管理，消除峰谷差，平滑负荷。通过调整储能电站的运行方式，对分布式电源送出的电能进行贮存或调节，并将分布式电源高质量的接入电网：也可利用储能电站系统电力充沛时贮存电能，在电力紧缺时释放电能，解决供需矛盾。

低压直流供用电系统应用场景剖析

本文综合分析新能源在发电和并网消纳等各个环节对电网造成的影响,探讨提出了一种以新能源为直接供给、以直流配电网为主体架构,能够广泛应用到多维度现实场景中的新型低压直流供用电系统,为电网进一步统筹好创新与安全、成本与效益,提供了新思路。随着分布式能源的高比例渗透和直流负荷的快速增长,各级电网呈现出非线性、随机性、强耦合性等特征,传统模式下的配电网在运行方式、安全可靠能力等方面遇到了严峻挑战。对于采用低压并网的配网系统来说,随机性及波动性突出的外电源接入,必然会在一定程度上对电网的平稳运行造成干扰。探索一种将新能源就地消纳以消除对电网波动影响的方法,对于提高清洁能源的利用效率,最大程度降低弃风率、弃光率具有重要意义。