有源配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线

为了完整刻画有源配电网在各种负荷/分布式发电(distributed generation,DG)分布下的能力极限,更好挖掘系统潜力,提出了有源配电网的供电能力曲线和消纳能力曲线。首先,介绍了无源配电网的安全域、安全边界和供电能力曲线。其次,给出了有源网安全域的直流潮流模型。有源网同时具有负荷增长和负荷削减的临界性,还具有DG增长和DG削减的临界性,定义了负荷上限/下限边界和DG上限/下限边界。针对直流潮流模型的不足,给出了边界点的电压校验及修正方法。然后,建立了供电能力曲线和消纳能力曲线模型。供电能力上限曲线刻画了有源网供应负荷的能力范围,即无源网的供电能力曲线;供电能力下限曲线刻画了优先DG消纳所需的最小负荷。消纳能力上限曲线刻画了有源网消纳DG的能力范围;消纳能力下限曲线刻画了优先保证负荷供电所需的最小DG出力。最后,采用简单算例和IEEE 33节点算例进行验证。观察发现供电能力曲线和消纳能力曲线具有不完全的对称性,揭示了其对偶性原理。通过与现有消纳能力计算方法对比,展示了曲线的应用价值。

考虑碳流约束的电力系统能碳安全域模型与计算方法

针对当前电力系统碳减排任务与安全稳定运行需求,研究电力系统低碳安全运行技术。现有的能量流安全域模型使电力系统安全监视与控制更加科学有效,但忽略了系统运行过程中可能存在的“高碳”风险。文中提出了一种考虑碳流约束的电力系统能碳耦合安全域(简称能碳安全域)模型与计算方法,旨在保证系统安全性的同时减排提效。为完整刻画电力系统的低碳运行能力极限,分别从负荷端和源端角度提出了考虑碳流约束的系统最大供电能力曲线及最大消纳能力曲线模型。基于系统最大供电能力工作点,提出了能碳安全边界仿真拟合计算方法,实现了能碳安全域的降维观测。最后,结合算例验证了所提模型的有效性。

配电网分布式发电渗透率极限值定义与计算方法

未来配电网接入分布式发电的比例将不断提高,为此提出了分布式发电(distributed generation,DG)渗透率极限值的定义及计算方法。首先,利用消纳能力曲线和负荷时序特性得到按时间分布的消纳能力。其次,在此基础上定义功率、容量和能量3个渗透率极限值。将渗透率极限值定义为保证任一时刻DG出力不超过该时刻消纳能力下的渗透率的最大值。再次,给出渗透率极限值的计算方法。根据DG容量及其时序出力特性和按时间分布的消纳能力确定DG容量极限值,进而得到渗透率极限值。最后,用IEEE 33节点算例进行验证,与现有方法比较表明,所得结果更为准确。定义的渗透率极限值易于使用,在满足安全性前提下,为衡量DG接入配电网程度提供了重要的参考指标。