一种含分布式电源的配电网扩展规划方法技术

本发明专利技术涉及一种含分布式电源的配电网扩展规划方法，具体步骤如下：计算现有配电网能够消纳的分布式电源最大容量Pmin；进行负荷预测；源荷协调；源网协调；荷网协调。本发明专利技术有益的效果是：本发明专利技术使电源与电网有效结合、优势互补、协调发展，在给定分布式电源规划接入容量的情况下，确定分布式电源具体的接入位置，节省电网扩展投资成本，以最小化分布式电源对电网的不利影响，最大化其效益，充分考虑到负荷预测量、分布式电源规划容量、变电站容量和线路载流能力之间的协调配合，在适应负荷增长的同时又能提高分布式电源的主动消纳能力，具有重要的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网规划方法的
，尤其是一种含分布式电源的配电网扩展规划方法。
技术介绍
随着经济的增长和工业技术的快速发展，社会用电量也在迅速增加，当现有网络不能满足所辖区内日益增长的负荷需求或者某些用户对供电可靠性提出更高要求时，就需要对系统进行相应的扩展规划。配电系统扩展规划的主要任务是根据规划期间网络中空间负荷预测的结果和现有网络的基本状况确定最优的系统建设方案，在满足负荷增长和安全可靠供应电能的前提下，使配电系统的建设和运行费用最小。传统的扩展方法通常是增加常规电源的购电量，即在满足未来负荷增长要求以及网络运行约束的前提下，寻找一组最优的决策变量(如变电站位置和容量、馈线的路径和尺寸等)，使投资、运行、检修和网损等费用之和最小。分布式发电是一种新型的、很有发展前途的发电和能源综合利用方式，它具有节省投资、降低损耗、提高系统可靠性、效率高、能源种类多样等优点，同时其位置灵活、分散的特点极好地适应了分散电力需求和资源分布，它不但可用于电力调峰、建造备用电站或热电联供电站，又可实现边远地区独立发电，近年来得到电力工业领域的广泛关注。随着分布式发电的出现，规划人员在制定增容方案时有了更多选择，不仅仅是新建变电站和馈线，还可以将分布式发电纳入新的选择，以实现更为显著的效益。将分布式发电和电网相结合是节省投资成本、提高能源利用效率、增强电力系统可靠性和灵活性的重要方式。分布式发电持续迅猛地发展势头以及其在系统中不合理的大量渗透将对电网产生严重影响，从这个方面看，也要求电网规划人员必须对计及分布式发电的配电网规划进行前瞻性的研究。当大量的分布式电源出现在规划方案中时，大量的随机变化使得系统的复杂性大大地增加，传统的规划方法没有充足的能力解决包含分布式电源的规划问题，这主要是因为传统的规划方法都不同程度地将规划问题进行了简化，对于规划中客观存在的难以定量表达的不确定性因素缺乏较好的处理方法。主要表现在以下几个方面：(1)分布式电源的出现会使电力系统的负荷预测、规划和运行要面对比过去更大的不确定性。传统的配电网规划一般情况下是按照“负荷预测一电源规划一网络规划”的步骤进行的。在负荷预测的时候，不仅要知道负荷总量预测值，还应该清楚负荷分布和增长的规律。而大量的用户安装分布式电源为其提供电能，必然对整个电力系统的负荷增长模式产生影响，使得配电网规划人员更加难于准确预测负荷的增长情况，从而对配电网规划造成影响。(2)配电网规划一般考虑5～20年，在此年限内，通常假定电网负荷逐年增长，新的中压、低压节点不断出现，需要增建一个或更多的变电所。由于规划问题的动态属性同其维数密切相关(通常几千个节点需要同时考虑)，若再出现许多发电机节点，使得在所有可能的网络结构中寻找到最优的网络布置方案(即可以使建造成本、维护成本和电能损耗最小的方案)就更加困难。(3)对于想在配电网安装分布式电源的用户或独立发电公司，他们与想维持系统现有的安全和质量水平不变的配电网公司之间存在一定的冲突。因为有大量分布式电源接入配电系统并网运行，这将对配电网系统结构产生深刻影响，对大型发电厂和输电的依赖逐步减少，原有的单向电源馈电潮流特性发生了变化，一系列包括电压调整、无功平衡、继电保护等在内的综合性问题将影响系统的运行。为了维护电网的安全、稳定的运行，必须使分布式电源能够接受调度。要实现这个目标，就需要通过电力电子设备对其进行必要的控制和调节，将分布式电源单元集成到现有的配电系统中，这不但需要改造现有的配电自动化系统，还要由被动到主动(电压调整、保护政策、干扰和接口问题)地管理电网。此外，分布式电源的机组类型及其所采用能源的多样化，使得如何在配电网中确定合理的电源结构、如何协调和有效地利用各类型的电源成为迫切需要解决的问题。分布式电源合理接入配电网可以有效改善配电网电压、减小系统有功网损、提高系统负荷率；反之，如果接入位置和容量不合理，则会影响配电网的安全稳定运行。如何将分布式电源配置与配电网规划相协调，对有效提高资源利用率、保障电网安全可靠运行具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种成本更小，更高效的含分布式电源的配电网扩展规划方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案：这种含分布式电源的配电网扩展规划方法，具体步骤如下：(1)计算现有配电网能够消纳的分布式电源最大容量Pmin，以此作为衡量现有配电网最大承受能力的依据；(2)进行负荷预测，确定规划水平年当地的负荷量PL，根据资源分布和地理环境状况确定规划接入的分布式电源容量PDG；(3)源荷协调：比较负荷量PL与分布式电源容量PDG，若PDG>PL，说明分布式电源容量不能完全被当地负荷消纳，转步骤(4)；若PDG<PL，说明分布式电源容量能够完全被当地负荷消纳，转步骤(5)；(4)源网协调：比较分布式电源容量PDG与较小值Pmin，若PDG<Pmin，说明现有配电网能够承受接入的分布式电源，转步骤(6)；若PDG>Pmin，说明分布式电源容量超过现有配电网承受能力，需要增加变电站容量或新建线路；(5)荷网协调：比较负荷量PL与较小值Pmin，若PL<Pmin，说明现有配电网能够满足负荷的增长，无需扩建；若PL>Pmin，说明负荷的增长超过现有配电网承受能力，需要增加变电站容量或新建线路；(6)根据自然资源分布和地理环境情况，确定允许接入分布式电源的候选位置，在满足电网安全运行的条件下，根据线路上的负荷需求和载流量大小确定分布式电源的接入位置和容量。本专利技术有益的效果是：本专利技术使电源与电网有效结合、优势互补、协调发展，在给定分布式电源规划接入容量的情况下，确定分布式电源具体的接入位置，节省电网扩展投资成本，以最小化分布式电源对电网的不利影响，最大化其效益，充分考虑到负荷预测量、分布式电源规划容量、变电站容量和线路载流能力之间的协调配合，在适应负荷增长的同时又能提高分布式电源的主动消纳能力，具有重要的实用价值。附图说明图1是含分布式电源的配电网扩展规划流程；图2是简化后的地理接线图；图3是分布式电源地理位置及候选接入节点。具体实施方式下面对本专利技术作进一步说明：这种含分布式电源的配电网扩展规划方法，具体步骤如下：(1)计算现有配电网能够消纳的分布式电源最大容量Pmin，以此作为衡量现有配电网最大承受能力的依据；(2)进行负荷预测，确定规划水平年当地的负荷量PL，根据资源分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含分布式电源的配电网扩展规划方法，其特征是：具体步骤如下：(1)计算现有配电网能够消纳的分布式电源最大容量Pmin，以此作为衡量现有配电网最大承受能力的依据；(2)进行负荷预测，确定规划水平年当地的负荷量PL，根据资源分布和地理环境状况确定规划接入的分布式电源容量PDG；(3)源荷协调：比较负荷量PL与分布式电源容量PDG，若PDG>PL，说明分布式电源容量不能完全被当地负荷消纳，转步骤(4)；若PDG<PL，说明分布式电源容量能够完全被当地负荷消纳，转步骤(5)；(4)源网协调：比较分布式电源容量PDG与较小值Pmin，若PDG<Pmin，说明现有配电网能够承受接入的分布式电源，转步骤(6)；若PDG>Pmin，说明分布式电源容量超过现有配电网承受能力，需要增加变电站容量或新建线路；(5)荷网协调：比较负荷量PL与较小值Pmin，若PL<Pmin，说明现有配电网能够满足负荷的增长，无需扩建；若PL>Pmin，说明负荷的增长超过现有配电网承受能力，需要增加变电站容量或新建线路；(6)根据自然资源分布和地理环境情况，确定允许接入分布式电源的候选位置，在满足电网安全运行的条件下，根据线路上的负荷需求和载流量大小确定分布式电源的接入位置和容量。...

【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源的配电网扩展规划方法，其特征是：具体步骤如下：
(1)计算现有配电网能够消纳的分布式电源最大容量Pmin，以此作为衡量现有配电网最大
承受能力的依据；
(2)进行负荷预测，确定规划水平年当地的负荷量PL，根据资源分布和地理环境状况确
定规划接入的分布式电源容量PDG；
(3)源荷协调：比较负荷量PL与分布式电源容量PDG，若PDG>PL，说明分布式电源容量
不能完全被当地负荷消纳，转步骤(4)；若PDG<PL，说明分布式电源容量能够完全被当地
负荷消纳，转步骤(5)；
(4)源网协调：比较分布式电源容量PDG与较小值Pmin，若P...

【专利技术属性】
技术研发人员：许解，周洁，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网浙江省电力公司，国网浙江省电力公司绍兴供电公司，国网浙江绍兴市上虞区供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11