配电网中DG的接入对馈线供电能力的影响分析

本研究基于间歇性电源置信容量理论对DG并网后配电网络中馈线的供电能力进行综合评估,包括负荷水平、DG出力与负荷曲线的匹配度、DG的接入位置及容量三个主要方面对馈线供电能力的影响,通过算例仿真分析,提出相关可行建议。     

考虑负荷特性的有源配电网变电站优化规划方法

针对未来规划区域面临大规模分布式电源接入的场景,提出了一种考虑负荷特性的有源配电网变电站优化规划方法。首先,分析规划区域内的不同类型负荷的负荷特性曲线;其次,从可靠性的角度出发,结合分布式电源出力的时序特性曲线,综合考虑变电站主变故障及DG出力的时序特性,根据分布式电源加入前后可靠性不变的原则,提出了一种分布式电源置信容量评估方法;再次,结合加权Voronoi图算法,提出了一种考虑负荷特性的有源配电网变电站选址定容方法。最后通过实际算例的对比分析,说明了方法的科学性和实用性。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

以含分布式电源的配电网可靠性评估为研究内容,首先分析了分布式电源的接入对配电网可靠性评估的影响,并对光伏发电和风力发电出力随机特性进行了研究,建立了分布式电源的可靠性模型。在此基础上,基于蒙特卡罗时序模拟方法,提出了含分布式电源的配电网可靠性评估算法。最后采用所提出的模型和算法对IEEE RBTS Bus6系统主馈线F4进行仿真计算,说明本模型的有效性与实用性,计算结果表明,分布式电源合理接入配电网后,可以提高配电网供电的可靠性。     

含分布式电源的配电网供电可靠性评估方法研究

配电网接入分布式电源后部分区域稳定性会下降,但是含有DG电源的配电网是多电源供电系统,在网络出现故障或者检修时启动分布式电源供电可以起到提升可靠性的作用。根据负荷点容量大小和负荷重要程度将不同负荷划分不同的等级,给等级赋予一定量的权值,设定负荷容量和负荷权值的乘积作为目标函数,按照DG供电路径搜索目标函数的最大值,得出DG电源的供电区域。基于风力发电和光伏发电分布特性,建立DG供电概率模型,考虑到负荷接收DG电能的随机性,将供电的概率考虑到供电过程进行可靠性指标计算。比较未接入DG电源和接入DG电源的配电网的可靠性指标,结果表明配电网接入DG以后可以提升网络的可靠性。     

基于分布式电源置信容量评估的变电站规划方法

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入的情况,提出了一种基于DG置信容量评估的有源配电网变电站选址定容方法。首先,从可靠性的角度出发,综合考虑变电站主变压器故障及DG出力的时序特性,根据DG接入前后可靠性指标不变的原则,引入了一种DG置信容量评估方法,然后结合加权Voronoi图算法,提出了一种含DG的变电站选址定容方法。最后,通过对实际算例的对比分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于等效电量函数法的含DG配电网接线方式可靠性分析

在传统等效电量函数法的基础上,引入了DG的出力模型与负荷的持续曲线模型,并以此计算出含DG的负荷的失负荷概率与系统失负荷电量期望值。再与常见的配电网网架结构相结合,将分布式电源(distributed generator,DG)等效为具有等效故障率的常规电源,进而计算线路可靠性指标。算例比较了常见接线方式接入DG后的可靠性指标变化,分析了DG容量与模型参数对等效故障率的影响,探讨了接入DG后不同配电网接线方式可靠性的改善情况,分析了通过选择接线方式或配置合理的DG容量满足可靠性要求的可行性。     

基于改进最小路法的含分布式电源配电网供电可靠性评估

分布式电源具有经济、高效、灵活、环保等特点,有着良好的发展前景和商用价值.在分析了分布式电源(DG)接入配电网的3种方式及分布式电源的3种等效模型的基础上,提出了计及分布式电源的配电网供电可靠性评估计算模型,采用改进的最小路法对1个典型的配电网系统进行计算,并与加入DG之前的配电网可靠性指标进行了对比分析.研究结果表明,所提出的模型和算法适用于DG接入配电网的供电可靠性评估.     

基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入及多样性负荷的场景,提出了一种基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划方法。首先,将负荷特性引入DG置信容量评估方法中,分析不同负荷特性与DG出力特性对DG置信容量的影响。其次,建立考虑DG置信容量的有源配电网变电站规划数学模型。继而,提出基于改进加权Voronoi图算法的变电站规划方法,具体改进包括:在Voronoi图一次迭代中,根据供电范围划分情况不断调整原定权值,实现加权Voronoi图算法的层次性改进;根据网供负荷在DG方向大量减少的情况调整Voronoi图在DG方向的权值,实现加权Voronoi图算法的方向性改进。最后,通过实例说明所提方法的科学性和实用性。     

基于图示法的分布式电源引入配电网的优化配置

分布式电源(DG)大量引入配电网,对配电网电能质量、可靠性、损耗、潮流分布等都有影响.针对DG接入配电网最佳安装位置和容量的计算,基于放射状链式配电网、恒功率静态负荷模型、分布式电源的功率模型、馈线首端采用恒电压输出模型,考虑引入DG的某条馈线上潮流的变化情况,采用基于图示的求解方法,可使限制条件和目标函数简单明了,并可由图示分析直接求解,避免了传统的优化算法的繁锁过程.     

考虑多影响要素的分布式光伏接入配电网馈线位置及容量研究

文章针对光伏电源出力的波动性可能带来的配电网电压波动问题,结合光伏电源一次能源特性,开展了分布式光伏对配电网馈线电压波动影响机理的一般性分析,提出了10 kV馈线可接入的最大光伏容量的估算公式;在此基础上总结了包括接馈线结构、线路型号、供电范围、线路负荷分布等在内的并网相关影响因素,构建了综合考虑所提影响因素的分布式光伏接入配电网馈线典型场景。基于所提场景的仿真分析,给出了分布式光伏接入配电网馈线位置的推荐方案以及分布式光伏接入馈线的各影响因素影响大小的评估结果。     

Load variation impact on allowable output power of distributed generator with loss consideration

As more renewable energy is being utilized, the number of distributed generators (DGs) is continuously increasing. In general, DGs provide considerable benefits from both economic and engineering aspects. Determination of the appropriate DG capacity is generally performed under certain operating conditions. However, the system demand varies with the time of the day. Therefore, appropriate DG output power, taking into account distribution feeder loss reduction, also changes over time. This paper investigates the impact of load variation on determining the appropriate DG output power for feeder loss reduction purposes. The branch current decomposition loss allocation based method is further developed to determine an appropriate DG output power taking into account customer load profiles. It is anticipated that the proposed method would help planning engineers to determine the suitable DG power output to be fed into their systems in a short period of time. The obtained results also show that the feeder loss can be managed effectively with appropriate output power of the DG. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

含微网的新型配电网可靠性分析

大量的分布式电源接入配电网会对配电网的可靠性带来深刻的影响。提出以分布式电源、负荷所组成的微网为分析对象,从微网的角度分析微网对配电网可靠性的影响。提出发电负荷率(GLR)的概念,通过序贯的蒙特卡洛模拟算法,考虑发电负荷率的因素,分别分析微网内部分布式电源类型、容量以及微网运行方式对配电网可靠性的影响。算例结果表明,微网能够提高配电网的可靠性,且不同类型的微网对其可靠性影响程度不同。     

主动配电网供电能力实时评估方法

随着主动配电网的不断成熟,科学地对它的供电能力进行灵活的实时评估,找到并突破供电瓶颈,才能兼顾配电网运行的经济性、可靠性以及安全性。针对分布式电源出力的不确定性以及电网负荷周期性变化特点,提出了一种主动配电网供电能力实时评估方法。考虑了配电网中多种分布式电源接入的情况,利用预测技术得到未来时刻的负荷及分布式电源的出力,以配电网能够承担的最大负荷为目标函数,以系统的安全运行要求为约束条件,建立了数学模型。该模型不仅能够对未来一段时间内配电网的供电能力和供电裕度进行实时评估,还能够给出限制系统供电能力的供电瓶颈序列,从而使调度人员能够根据评估结果提前采取相应措施以保证电网运行的安全性和可靠性,并针对具体的瓶颈设备进行改造,提高系统的供电能力。     

含分布式电源的配电网模糊优化规划

大量分布式电源接入配电网并网运行,会对配电网运行的安全可靠性和经济性产生各种影响,因此,必须对接入配电网的各种分布式电源进行规划。文中根据分布式电源的特点,考虑了负荷预测值和部分类型的分布式电源输出功率的不确定性,并采用模糊变量进行表示。其规划模型基于模糊期望值模型,以年投资运行费用的模糊期望值最小为目标函数,以经济可靠运行的各种限制为约束条件。应用遗传算法求解模型时,采用了混合编码方式,加快了进化速度。算例分析表明,采用该方法求得的规划方案对于存在各种不确定规划参数的规划环境具有更强的适应性。     

三相不平衡配电网不确定性分布式电源运行域仿射求解算法

高不确定性分布式电源(DG)的大量并网,给配电网安全、可靠运行带来了极大挑战。DG运行域可为DG的接入位置提供参考依据,并可实时监控配电网的运行安全,实现预警和预防性控制。提出了一种三相不平衡配电网中不确定性DG运行域的仿射求解算法。利用基于仿射算术的潮流计算求取节点电压关于DG出力不确定变量的近似线性表达式,综合考虑馈线容量、反向潮流以及电压表达式的安全范围等约束条件,构建三相不平衡配电网的DG运行域的优化求解模型,继而求取配电网中各DG的运行域边界。通过对改进的IEEE 123三相不平衡系统进行仿真,并与近似精确的仿真逼近法进行对比,验证了所提求解算法的准确性及高效性。     

基于概率潮流的风电分布式电源优化配置

由于风电机组输出功率的随机波动性,使得基于风电机组的分布式电源并网后,给配电系统的结构和运行带来巨大变化,影响系统的安全性和可靠性。在含分布式电源的配电网系统规划中,对分布式电源进行合理选择和配置是发挥最大效益的关键。采用Weibull分布来描述风速的随机变化,并计及风电机组强迫停机率的影响,结合功率曲线,建立风力发电的概率分析模型。通过Cornish-Fisher级数交流概率潮流计算方法,分析风电和负荷的随机波动对含分布式电源配电系统的影响,利用混合整数非线性规划方法,确定风电系统的最佳接入点和注入容量使得系统有功网损最小。     

城市配电网DG消纳能力曲线的计算方法与分析应用

为了完整描述城市配电网的分布式发电（DG）消纳能力（TAC），探究DGTAC曲线的提升措施，提出一种城市配电网DGTAC曲线的计算方法。介绍安全域和安全边界；建立考虑馈线负荷实际情况和电压约束的TAC曲线模型，该模型利用日负荷曲线确定状态空间，通过对边界点进行电压校验得到TAC曲线。算例验证了所提方法的有效性。通过分析TAC曲线的负荷影响因素发现，只有瓶颈馈线段（组）下游负荷对TAC曲线有影响，提出增加瓶颈馈线段（组）下游负荷和瓶颈馈线段（组）扩容2种TAC曲线提升措施。提出TAC曲线在指导DG和负荷接入、导线更换方面的应用方法。     

A theory of maximum capacity of distributed generators connected to a distribution system using electric power density model

Recently, the number of distributed generators (DGs) connected to distribution systems has been increasing. System operators should know the maximum capacity of DGs that can be connected without problems to one feeder of the system in order to control the system appropriately. Many studies of the maximum capacity of the DG have been presented, but they have produced limited results calculated by a typical or average‐value model. However, many DGs will access one feeder if deregulation of the electric power industry is accelerated in the near future. In order to deal with this situation, the authors have derived a general formula to calculate the range of the maximum DG capacity per feeder. Copyright © 2004 Wiley Periodicals, Inc. In order to deal with sets of DGs that are dispersed completely on the distribution line, the authors have derived a differential equation for the complex power and one for the voltage drop, which are expressed as functions of distance from the substation. The general formula to calculate the range of the maximum DG capacity connected to the system is determined by solving these equations under the constraints of the line voltage, the line current, and the power factor of the DGs. By a numerical analysis, the authors have calculated the maximum capacity of DGs depending on many parameters, such as the length of the feeder, the DG power factor, and the like. In a short‐length system, the maximum DG capacity is governed by the current constraint, but in a long length system, it is governed by the upper voltage constraint. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 155(3): 18–28, 2006; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20330     

微电网中的有功功率和无功功率均分控制

针对在单元输出功率控制(UPC)和馈线潮流控制(FFC)模式下,分布式电源(DG)之间的有功功率和无功功率均分控制进行了分析。在UPC模式下,DG输出的有功功率恒定,能够跟随给定值实现有功功率均分;在FFC模式下,DG所在馈线上的潮流值恒定能够跟随给定值,实现微电网和大电网之间的潮流交换恒定。但是受线路阻抗和本地负荷等的影响,DG的输出电压值不同,进而产生无功环流。针对这一问题,文中提出了一种抑制无功环流的控制策略,该策略是在无功电压下垂控制中加入电压补偿环节,以达到抑制无功环流的目的,该方法有效消除了逆变器之间的无功环流。针对线路阻抗和本地负荷不同时对微电网中无功环流的影响进行了分析,并分别进行了仿真,验证了该控制策略的有效性和可行性。