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含分布式电源的配电网潮流计算研究综述

含分布式电源的配电网潮流计算研究综述
含分布式电源的配电网潮流计算研究综述

分布式电源对配电网继电保护的影响

……………………. ………………. …………………山东农业大学毕业论文 分布式电源对配电网继电保护的影响装 订 线

……………….……. …………. …………. ………院部机械与电子工程学院专业班级电气工程与自动化2班院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化2班 届次201X届 学生姓名 学号 指导教师 年月日

摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 1 引言 (1) 1.1 课题背景与研究意义 (1) 1.2 课题的研究现状 (1) 1.2.1分布式电源的研究现状 (1) 1.2.2 分布式电源接入配电网对继电保护影响的研究现状 (2) 1.3 论文的主要工作 (2) 2 分布式电源的定义及分类 (3) 2.1 分布式电源的定义 (3) 2.2 分布式电源类型介绍 (3) 3 配电网的继电保护 (5) 3.1 配电网的结构 (5) 3.2 继电保护的基本原理及其要求 (5) 3.3 配电网继电保护的原理 (6) 3.3.1电流速断保护 (7) 3.3.2 限时电流速断保护 (8) 3.3.3 定时限过电流保护 (9) 3.4 阶段式电流保护的配合及应用 (10) 4 分布式电源对配电网继电保护的影响分析 (11) 4.1 分布式电源接入位置对配电网继电保护的影响 (12) 4.2 分布式电源接入容量对配电网继电保护的影响 (14) 4.3 算例分析 (16) 4.3.1 仿真模型 (17) 4.3.2 验证仿真 (17) 5 结论与展望 (23) 5.1 结论 (23) 5.2 展望 (24) 参考文献 (25) 致谢 (27)

分布式电源接入管理规范

分布式电源接入管理规范 (讨论稿)

前言 为规范分布式电源接入管理,提高分布式电源接入运行管理水平,适应电网技术进步和当前管理工作的要求,特制定本规范。 本规范由*****提出并解释。 本规范由*****归口。 本规范主要起草单位:***** 本规范主要起草人:*****

目录 1 范围 (2) 2 规范性引用文件 (2) 3 术语和定义 (3) 4.总则 (4) 5前期管理(规划、设计) (4) 6 投产管理(调试、验收) (6) 7运行管理(正常、异常) (6)

1 范围 本规范规定了分布式电源接入配电网的运行控制管理规定和基本技术要求,适用于以同步电机、感应电机、变流器等形式接入35kV及以下电压等级配电网的分布式电源接入管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本规范。 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB/T 12325-2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326-2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 14549-1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543-2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T 17883 0.2S和0.5S级静止式交流有功电度表 DL/T 584-2007 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程 DL/T 1040 电网运行准则 DL/T 448 电能计量装置技术管理规定 DL/T 614 多功能电能表 DL/T 645 多功能电能表通信协议 DL/T 5202 电能量计量系统设计技术规程 DL/T 634.5101 远动设备及系统第5-101部分传输规约基本远动任务配套标准 DL/T 634.5104 远动设备及系统第5-104部分传输规约采用标准传输协议集的IEC60870-5-101网络访问

论述含分布式电源配电网的故障定位

论述含分布式电源配电网的故障定位 发表时间:2017-01-21T14:59:15.053Z 来源:《电力设备》2016年第22期作者:余鹏 [导读] 分布式电源配电网的故障定位问题,一直是影响分布式电源配电网建设于应用的关键。 (亳州市惠特电气工程安装有限公司安徽亳州 236800) 摘要:分布式电源配电网的故障定位问题,一直是影响分布式电源配电网建设于应用的关键。本文首先探讨了含分布式发电配电网的短路电流计算方法,并对分布式发电对传统故障定位策略的影响及解决方案展开分析,最后探讨了分布式电源应用背景下架空配电网的改进故障定位策略和故障定位策略选择的原则,为分布式电源配电网故障定位技术的应用和定位策略的选择提供资料参考。 关键词:分布式电源;配电网;故障定位;策略 分布式电源在配电网中的应用,是现代配电网智能化发展的关键。在我国智能电网不断推进建设的今天,分布式电源与常规电网正在不断融合。分布式电源配电网相比于常规电网,其网络辐射结构由单线变为多线,这无疑加大了配电网故障检修和定位的难度。想要进一步推进智能电网的建设,就必须在现有的配电网故障定位基础基础上,寻找到符合分布式电源配电网故障定位的有效策略,为分布式电源配电网故障定位技术的发展做贡献。正因为智能配电网的需要,现如今各电力企业纷纷致力于寻找一种有效的故障定位方法、技术和策略,本文同样对含分布式电源配电网故障定位策略进行分析,对分布式电源配电网故障定位技术的发展有一定现实意义。 一、含分布式发电配电网的短路电流计算 含分布式发电配电网的短路电流计算依赖于配电网结构、分布式发电接入位置,以及所有无源和有源元件的等值模型。配电网的短路电流在短路期间是一个动态变化过程,要求一个模型能够反映短路全电流的变化过程非常困难,因此,短路电流特性常用一个最大的次暂态短路电流(起始短路电流)和一个最小的稳态短路电流来表征。而对配电自动化系统故障定位影响较大的主要是次暂态短路电流。 含分布式发电配电网的短路电流计算一般遵循以下步骤:首先建立分布式发电的等效电路,电机类和采用间接电流控制的变流器类分布式发电等效为电压源和次暂态电抗的串联形式,而采用直接电流控制策略的变流器类分布式发电等效为电流源;之后将分布式发电的等效模型、配电网各元件以及系统侧等效电源按照元件之间的电路连接关系连接起来,形成配电网的短路分析模型;再根据电路连接关系,求取各电源点(包括配电网的系统等效电源)单独在网络中引起的短路电流,即该电源对短路电流的贡献;所有电源产生的短路电流之和即为系统的总短路电流。 二、分布式发电对传统故障定位策略的影响及解决方案 分布式发电接入配电网后,会改变配电网的短路电流水平和方向。由于分布式发电容量一般较小,提供的短路电流也较小,而且短路电流会受到光照和风速等自然因素影响,因此,增加了继电保护配合的困难。但也由于分布式发电提供的短路电流较小,对配电自动化系统的故障定位一般不会造成较大影响。 1、分布式发电接入 上游母线的情形对于分布式发电接入上游母线的情形,无论接入数量多少,在SR满足Std1547.2标准要求的情况下,根据故障电流信息,采用基于故障电流的传统故障定位规则就能实现故障定位。但是,需要将分布式发电接入点开关和分布式发电出口断路器处的配电终端的故障电流信息上报阈值均根据主电源的短路电流设置,使流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息,但流过分布式发电所提供的短路电流时不超过该阈值而不上报故障电流信息。 2、分布式发电接入馈线的情形 对于分布式发电接入馈线的情形,当某个区域发生故障时,除了该区域的主电源侧端点会流过主电源所提供的短路电流以外,对于该区域与分布式发电连接的端点也会流过相应分布式发电提供的短路电流。若主电源提供的短路电流与分布式发电提供的短路电流相差较大时,可以设置故障电流上报阈值,当流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息,而流过分布式发电提供的短路电流时未超过该阈值而不上报故障电流信息,从而根据故障电流信息依靠传统故障定位规则就可以进行故障定位。 三、架空配电网的改进故障定位策略 由上文分析可见,对于城市电缆配电网而言,在其供电距离范围内,根据故障电流信息依靠传统故障定位规则基本上都能正确进行故障定位。对于架空配电网,其能够满足分布式发电与主电源短路电流水平差异性要求的供电距离偏短,尤其是以架空线为主的农村配电网的供电半径一般都较长,接纳分布式发电尤其是电机类分布式发电的容量也偏高,根据故障电流依靠传统故障定位规则进行全范围故障定位比较困难。但是,架空配电网一般需要根据重合闸来判断永久性故障和瞬时性故障,而根据Q/GDW480-2010规定,非有意识孤岛的分布式发电必须在馈线故障后2s内从电网脱离。利用上述特点,可以对根据故障电流信息的传统故障定位策略作如下改进。 第一,馈线开关采用负荷开关,只有变电站出线断路器具备过流保护和一次快速重合闸功能,重合闸延时时间为2.5~3.5s。第二,故障发生后,变电站出线断路器过流保护动作跳闸。第三,2s后,该馈线上的分布式发电全部从电网脱离。第四,变电站出线断路器跳闸后经2.5~3.5s延时进行重合,若是瞬时性故障则恢复全馈线供电;若是永久性故障,则变电站出线断路器再次跳闸,此时配电自动化系统采集到的故障信息就排除了分布式发电的影响,可以根据故障电流依靠传统故障定位规则进行全范围故障定位。 四、选择故障定位策略的一般原则 分布式电源配电网故障定位相比于常规电网故障定位策略的选择有一定区别,笔者对分布式电源配电网故障定位策略的选择进行分析,其策略选择需要遵循以下原则。 1、若分布式发电是从母线接入配电网,则无论是架空线还是电缆配电网,都可以依据故障电流信息采用传统故障定位规则进行故障定位。 3、对于分布式发电接入馈线的情形,若分布式发电类型均为直接电流控制变流器类分布式发电,则当限制分散接入每条馈线的分布式发电总容量不超过该馈线最严酷情形下所带负荷的25%时,可以依据故障电流信息采用传统故障定位规则进行故障定位。 3、对于分布式发电接入馈线的情形,若分布式发电类型全部为电机类分布式发电或间接电流控制变流器类分布式发电,当限制分散

分布式电源接入对配电网电压变化的分析

分布式电源接入对配电网电压变化的分析 陈 芳1,王 玮1,徐丽杰1,姜复亮2,迟作为2,李华顺2 (1.北京交通大学电气工程学院,北京100044; 2.吉林电力有限公司吉林供电公司,吉林132001) 摘要:靠近负荷侧分布式发电DG(distributed generation)系统的接入对配电网电压有着多方面影响。文中给出了一种含分布式电源的三角形负荷分布模型,并且根据电路叠加定理提出了基于此模型的电压分布计算方法。结合具体算例,研究了含分布式电源的放射状链式配电网负荷节点电压变化情况,分析了分布式电源的电压调节作用。研究结果表明,含分布式电源的三角形负荷分布模型可以有效运用于配电网的电压分布计算中;分布式电源出力及位置变化直接影响着配电系统电压水平。 关键词:智能电网;分布式电源;配电网;电压分析 中图分类号:TM711;TM744;TM727.2 文献标志码:A 文章编号:1003-8930(2012)04-0145-06 Analyzing the Voltage Variation of Distribution Network Including Distributed Generation CHEN Fang1,WANG Wei 1,XU Li-jie1,JIANG Fu-liang2,CHI Zuo-wei 2,LI Hua-shun2(1.College of Electrical Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China; 2.Jilin Power Supply Corporation,Jilin 132001,China) Abstract:Distributed generation(DG)connection near to load center has several kinds of serious potential im-pacts on distribution system.A triangle load distribution model including DG is presented in this paper,andthe method of calculation on the voltage profile on the based of the circuit superposition principle is proposed.Through examples,this paper conducts study on voltage changes when DG is penetrated into radial feeders andDGs'adjusting effects on the voltage.The results show that the triangle load distribution model is effective involtage distribution calculation of distribution network,and DGs'outputs and positions change directly affectthe voltage level of the distribution system. Key words:smart grid;distributed generation;distribution network;voltage analysis 由于越来越多的分布式能源渗透在配电系统基础设施中,要求未来配电系统具有新的灵活的可重构的网络拓扑、新的保护方案、新的电压控制和新的测量方法[1,2]。如文献[3]研究了多个分布式发电系统的配电网无功优化算法,这对于减少网络功率损耗和提高电压质量有一定的作用。一般认为,分布式发电DG(distributed generation)指为满足终端用户的特殊需求、接在用户侧附近的小型发电系统[4]。文献[5]指出分布式发电可以包含任何安装在用户附近的发电设施。当DG接入配电网并网运行时,在某些情况下会对配电网产生一定的影响,对需要高可靠性和高电能质量的配电网来说,分布式发电的接入必须慎重[6,7]。 一直以来,DG接入对配电网电能质量的影响是讨论的热点[8]。DG接入在给电能质量带来积极影响的同时,也会给电能质量带来消极的影响[9~11]。本文针对一种典型的负荷分布模型,即三角形模型,并且基于电路的叠加定理,对所建模型进行电压分布计算研究,通过分析研究分布式电源出力变化,接入位置变化造成的配电系统电压变 第24卷第4期2012年8月 电力系统及其自动化学报 Proceedings of the CSU-EPSA Vol.24No.4 Aug. 2012 收稿日期:2011-01-07;修回日期:2011-03-09

内蒙古分布式电源接入配电网标准-内蒙古电力

蒙西电网分布式发电项目接入配电网技术规定 (修订) 内蒙古电力(集团)有限责任公司

目录 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 接入系统原则 (3) 5 电能质量 (5) 6 功率控制和电压调节 (7) 7 电压电流与频率响应特性 (8) 8 安全 (9) 9 继电保护与安全自动装置 (10) 10自动化 (12) 11 通信与信息 (12) 12 电能计量 (13) 13 并网检测 (13) 附录1分布式发电项目单点接入配网典型案 (16)

前言 为促进内蒙古西部地区分布式发电项目科学、有序发展,规范分布式发电项目接入配电网的技术指标,内蒙古电力(集团)有限责任公司修编了内电发展【2013】390号《蒙西电网分布式新能源接入配电网技术规定》技术规定。 根据内蒙古西部配电网结构特点和安全运行要求,结合内蒙古分布式发电项目的特性,在深入研究分布式发电项目对配电网影响的基础上,并充分吸收国家有关分布式发电项目接入配电网的规定和成果的基础上制定本标准。该标准在电能质量、安全和保护、电能计量、通讯和运行响应特性方面参考了已有的国家标准、行业标准、IEC标准、IEEE标准。本标准中规定了通过10千伏及以下电压等级接入电网的新建或扩建分布式发电项目接入配电网应满足的技术要求。 本标准主要起草单位:内蒙古电力科学研究院。

蒙西电网分布式发电项目接入配电网技术规定 1 范围 本规定适用于内蒙古西部电网范围内的分布式发电项目接入配电网,分布式发电项目发电是指位于用户附近,所发电能就地消纳,以10千伏及以下电压接入电网,不需要升压送出,且单个并网点总装机容量不超过5兆瓦的新能源发电项目。分布式发电项目包括:总装机容量5万千瓦及以下的小水电站;以各个电压等级接入配电网的风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等发电项目发电;除煤炭直接燃烧以外的各种废弃物发电,多种能源互补发电,余热余压余气发电、煤矿瓦斯发电等资源综合利用发电;总装机容量5万千瓦及以下的煤层气发电;综合能源利用效率高于70%且电力就地消纳的天然气热电冷联供等。 本标准规定了新建和扩建分布式发电项目接入配电网运行应遵循的一般原则和技术要求,改建分布式发电项目接入可参照本规定执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。凡是标注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规定,但鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规定。 GB2894 安全标志及其使用导则 GB/T 12325—2008 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326—2008 电能质量电压波动和闪变 GB/T 14549—1993 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543—2008 电能质量三相电压不平衡 GB/T 15945—2008 电能质量电力系统频率偏差 GB/T 20320—2013 风力发电机组电能质量测试和评估方法 GB/T 14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程 GB/T 29319-2012 光伏发电系统接入配电网技术规定 GB/T 19964-2012 光伏发电站接入电力系统技术规定 DL/T 584—2007 3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程

牛顿法潮流计算综述

潮流例题:根据给定的参数或工程具体要求(如图),收集和查阅资料;学习相关软件(软件自选:本设计选择Matlab进行设计)。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 一、设计原理 1.牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取x0 之后,在这个基础上,找到比x0 更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算,一般来说,各个母线所供负荷的功率是已知的,各个节点电压是未知的(平衡节点外)可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然后由节点导纳矩阵列写功率方程,由于功率方程里功率是已知的,电压的幅值和相角是未知的,这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组,需要将上述功率方程改写成功率平衡方程,并对功率平衡方程求偏导,得出对应的雅可比矩阵,给未知节点赋电压初值,一般为额定电压,将初值带入功率平衡方程,得到功率不平衡量,这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不

平衡量(未知的)构成了误差方程,解误差方程,得到节点电压不平衡量,节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值,将新的初值带入原来的功率平衡方程,并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的电压不平衡量,这样不断迭代,不断修正,一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤: (1)形成各节点导纳矩阵Y。 (2)设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。 (3)计算各个节点的功率不平衡量。 (4)根据收敛条件判断是否满足,若不满足则向下进行。 (5)计算雅可比矩阵中的各元素。 (6)修正方程式个节点电压 (7)利用新值自第(3)步开始进入下一次迭代,直至达到精度退出循环。 (8)计算平衡节点输出功率和各线路功率 2.网络节点的优化 1)静态地按最少出线支路数编号 这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数,然后,按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时,则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中,出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也2)动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中,各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的,在编号过程中认为固定不变的,事实上,在节点消去过程中,每消去一个节点以后,与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加,减少或保持不变)。因此,如果每消去一个节点后,立即修正尚未编号节点的出线支路数,然后选其中支路数最少的一个节点进行编号,就可以预期得到更好的效果,动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3.MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写,主要包括:一般数值分析,矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致,所以不像学习高级语言那样难于掌握,而且编程效率和计算效率极高,还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝,所以它的确为一高效的科研助手。 二、设计内容 1.设计流程图

分布式电源对县级配电网电压水平影响的研究毕业

分布式电源对县级配电网电压水平影响的研究毕业

毕业论文题目分布式电源对县级配电网电压水平影响的研究 专业:电气工程及其自动化 学院:电气工程学院 年级: 学习形式: 学号: 论文作者: 指导教师: 职称:

郑重声明 本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的,学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,否则,本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果,特此郑重声明。 学位论文作者(签名): 年月日

摘要 分布式电源的接入使得配电系统从放射状无源网络变为分布有中小型电源的有源网络。带来了使单向流动的电流方向具有了不确定性等等问题,使得配电系统的控制和管理变得更加复杂。但同时,分布式电源又具有提高电网可靠性,绿色节能,等等优点,所以为更好的利用分布式电源为人类造福,我们必须对其进行研究与分析。 本文采取通过利用仿真软件Matlab编写计算潮流程序模拟分布式电源接入配电网的模型进行潮流计算的方法对分布式电源的稳态影响进行探索与分析。 选取了34节点的配电网网络模型,通过对单个以及多个分布式电源的接入位置以及容量的不同情况对34节点配电网的网损以及节点电压状况进行了分析。 关键词:分布式电源、配电网、牛顿拉夫逊法

Abstract The distributed generation access to distribution system makes passive radial distribution network to active medium-sized power distribution network. It brings uncertainty to one-way direction power flow, etc., and it makes the control and management of the distribution system more complicated. Otherwise, it can bring a lot of benefits, such as more reliable, and it is green power. The distributed generation should be better known , so we can benefits more. So the program called Matlab was used to compile a program to solve the power flow problem. By this program, we can text which factor can influence the distributed generation’s access to the distribution system. The IEEE 34 Node model was chosen to be discussed how different factors can influence the power quality. This article analyzes distributed generation’s influence to the distribution system of energy lost and voltage level. Keywords: distributed generation, distribution system, Newton-Laphson method

分布式电源对配网自动化的影响

分布式电源对配网自动化的影响 发表时间:2019-05-17T09:16:39.333Z 来源:《电力设备》2018年第33期作者:邹兰珍 [导读] 摘要:随着社会经济的发展,能源消耗越来越大,分布式电源也越来越快,与人们的生活密切相关。 (广东电网有限责任公司江门新会供电局 529100) 摘要:随着社会经济的发展,能源消耗越来越大,分布式电源也越来越快,与人们的生活密切相关。分布式电源是利用可再生能源,把原有的传统单电源辐射型网络改变成双电源乃至多电源网络形式。本文讲述了分布式电源的特点、对配电网的影响及其消纳方式。 关键词:分布式电源;配电网;影响 1 引言 随着社会经济的快速发展,能源已经成为人们日常生产生活中必不可少的一环。随着社会生产技术的进步以及对能源的需求日渐加大,而传统的煤炭、石油等化石能源数量有限,显然不能满足增长需求,节约能源和开发可再生能源是必然的结果。可再生能源绿色、环保,取之不尽用之不竭,在充分利用可再生能源的条件下,分布式电源技术随之兴起。利用分布式电源与配电网相结合,可以一定程度上解决电力供给不足、环境污染等问题。而对分布式电源对配电网的应用和影响研究具有重要意义。 2 分布式电源的特点 分布式电源英文名为distributed generation,一般简称为DG,是一种新型电源技术,是社会经济发展的必然。分布式电源之所以能够快速兴起,一方面是经济发展的必然结果,另一方面,是它绿色环保的属性决定的,它利用一些可再生能源进行发电,例如:风能、太阳能,甚至是利用废弃能源发电。除此之外,分布式电源还有诸如以下特点: ①与负荷距离比较近,可以及时追踪用户负荷情况,有效调整系统,还能实现黑启动; ②能够减少电力线路的传送功率,降低因远距离输电引起的网络损耗,从而延长电力线路的使用寿命; ③分布式电源的容量较小,即插即用; ④控制与传统发电机组比较弱,只能算作大机组的负负载; ⑤利用可再生能源,对环境友好,绿色环保,节约能源。 3 对配电网的影响 3.1 对配电网规划影响 分布式电源的接入,对配电网规划造成深远的影响。主要表现为以下几个方面:一是分布式电源的接入会改变系统的负荷增长方式,使原有的配电系统的负荷预测面临着更多不确定性;二是配电网本身节点数很多,系统增加的大量分布式电源节点,使所有网络结构中寻找最优网络布置方案更加困难;三是对于含多种类型的分布式电源混合联网供电系统,根据各类型能源特征建立模型,在配电网中确定合理的电源结构,协调利用各类型电源成为有待解决的问题;四是因多个位置不同,负荷电源不能均通过整个电力系统接入大电网,各个小型电源无法收到完整控制,也不能使各个小型电源均接入通讯装置,使调度在进行研究负荷调度与分配,进一步增大了不少难度,比如安全监控与数据采集系统无法接入主网,使得调度人员无法对分布式电源的运行进行实时的监控,使各分布式电源的运行方式与负荷调度均不可控制,导致配电网安全稳定运行的难度以及主网的整体控制难度都明显的增大,也会是导致主网与配电网检修作业带来更多麻烦。 3.2 对供电可靠性的影响 分布式电源接入配电网系统,其供电可靠性将发生变化。配电网处于电力系统末端,是电力系统向电力用户提供和分配电能的重要环节,而配电网多为辐射状网络,故障发生率比较高;分布式电源接入后,配电网变成了多电源与用户相连的环状网络,即便某些线路发生故障,分布式电源可构成自供用电系统,即孤岛运行状态,也称孤岛效应。从这方面来说,分布式电源的接入对提高配电网供电可靠性是有利的,但是万物皆有两面性,孤岛效应虽然可以提高供电可靠性,但是它还可能造成电力孤岛区域的频率和电压的不稳定,容易引起用电设备的损坏,严重时可能会对电网负载以及人身安全造成危害,所以孤岛保护还有待深入研究 3.3 对配电质量的影响 分布式电源的接入对配电网也会带来谐波污染的问题。首先,间歇性和不稳定性,如风能、太阳能发电,它们有着显著的不稳定性,与天气有着显著的相关性;再者,风力发电系统和光伏发电系统一般都配有整流-逆变设备和大量电力电子装置,其电源本身就是一个谐波源,而且分布式发电系统一般发出的电是直流电,需要经过逆变器进行升压并网,这个过程中,不同类型分布式电机、不同的分布式发电联网方式引起电压波动,会产生不同次数的谐波。 一般来说,接入的分布式电源容量越大、其离母线端越远,对电压分布影响越大,配电网的电压波动也越大。由于谐波的注入,进而会引起配电网电压发生畸变,使配电网的电能质量受到一定的影响,因而需要配置滤波装置、无功补偿设备等一直谐波分量。 3.4 对配电网继电保护的影响 一、多个分布式电源接入对配电网继电保护的影响 配电网继电保护跟传统主网系统的继电保护相比简单的多,常常会使用时间级差保护、电流级差保护和过电压保护等方法。保护动作包括设备故障点上游侧保护装置进行故障切除和上下级的装置做到后备保护。当接入了分布式电源后,配网结构也会出现变化,分布式电源会增加电流,恶化故障点的故障,还会在一定程度上导致出现节点短路,甚至会使得保护装置的灵敏度受到影响,导致保护范围变化,最终线路的上下级配合受到影响。 二、双向电力潮流对配电网继电保护的影响 配电网供电是使用单端电源,也没有设置继电保护方向元件,当接入了分布式电源后,配电网会变成双端电源供电形式。当线路上游出现故障时,分布式电源产生的故障电流会从负荷侧流向系统侧,上游和下游都会出现故障,因为缺少方向元件,故障电流可能会远远超出整定值,直接影响到保护动作的选择性。因此,方向元件是分布式电源系统中不可缺少的一大重要元件,会直接影响整个继电保护的实际情况。 三、分布式电源接入配电网后对系统短路电流处理策略的影响 对系统的短路电流影响,会因为接入等效阻抗的比值不同而有所区别,并且会因为保护位置不同而有所区别,也会造成完全不同的影响效果。

分布式电源接入对电网的影响综述

Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2017, 5(1), 13-18 Published Online February 2017 in Hans. https://www.doczj.com/doc/2f1128500.html,/journal/aepe https://https://www.doczj.com/doc/2f1128500.html,/10.12677/aepe.2017.51003 文章引用: 杨帆, 段梦诺, 张章, 刘英英, 徐晶. 分布式电源接入对电网的影响综述[J]. 电力与能源进展, 2017, 5(1): An Overview of Influence on the Grid by Distributed Generation Access Fan Yang, Mengnuo Duan, Zhang Zhang, Yingying Liu, Jing Xu Economic Research Institute of Tianjin Electric Power Company, Tianjin Received: Feb. 7th , 2017; accepted: Feb. 20th , 2017; published: Feb. 23rd , 2017 Abstract As the development of social economy, cascading failures caused by grid’s single power supply mode have happened some times, and that can’t meet the demand of social economy development. On the other hand, energy shortage and environmental pollution problem is inevitable for grid construction. Distributed generation represented by renewable energy generation is flexible, safe and clean, and it provides a new idea to relieve the shortage of energy, solve the environmental pollution problem, and improve the reliability and flexibility of the grid. This paper analyzes the influences on grid by distributed generation access and the problems of distributed generation access. The development direction of distributed generation is proposed. Keywords Distributed Generation, Grid Planning, Grid Reliability 分布式电源接入对电网的影响综述 杨 帆,段梦诺,张 章,刘英英,徐 晶 国网天津市电力公司经济技术研究院,天津 收稿日期:2017年2月7日;录用日期:2017年2月20日;发布日期:2017年2月23日 摘 要 随着社会经济的飞速发展,由于供电模式单一导致的连锁故障在大电网中的屡次发生,无法社会发展的需求;另一方面,能源短缺、环境污染问题愈发严重,已经成为电力建设不可回避的问题。以可再生能源为主的分布式电源具有灵活、安全、清洁等特点,为节省投资、降低能耗与污染、提高电力系统可靠

主动配电网运行方式及控制策略分析

主动配电网运行方式及控制策略分析 发表时间:2019-11-08T14:49:47.740Z 来源:《电力设备》2019年第13期作者:韩晓曦[导读] 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广,深刻改变了电网的组成形式与运行方式,传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。 (身份证号码:12010219850221XXXX 天津 300000) 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广,深刻改变了电网的组成形式与运行方式,传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。为适应新形势的发展,主动配电网加强了对电源侧、负荷侧和配电网的控制,强调对各种灵活性资源从被动处理到主动引导与主动利用。关键词:配电网;控制;分析本文从主动配电网的组成特点出发,结合主动配电网的运行方式分析和控制方式选择,梳理主动配电网的控制方法和手段,提出源网荷互动全局控制中心的功能设计,提出针对配电网运行数据、营销数据及电网外部数据的的数据中心支撑方案,从而支持多种形式能源接入的监视控制与双向互动,支持海量数据的处理与分析决策能力。全局控制中心主要包含全局协调优化、区域协调优化、分布式控制等内容,强调对配网运行的主动控制。通过运维支持服务、协同优 化控制、综合服务等实现全局协调优化功能,通过用能能量管理、电动汽车充电管理、储能管理、分布式能源管理等实现区域协调优化,通过储能、电动汽车、分布式能源等灵活性资源实现分布式就地控制。 1 主动配电网运行控制框架 1.1 主动配电网形态主动配电网重点关注能源生产的配给和综合利用,将其基础框架按照能源生产与消费层、能源传输层、能源管理大数据平台和能源管理应用层四个层面进行考虑。(1)能源生产与消费层为充电汽车、分布式发电、储能设备和“冷、热、电”联产构成的主动配电网能量流层,该层中的用户可是能源的生产者,也是能源的消费者,负荷具备柔性的调节能力。(2)能源传输层为主动配电系统的配电网络,具有拓扑结构灵活,潮流可控、设备利用率高等特点。(3)大数据平台使适应主动配电网特点的服务平台层,包括云平台、大数据处理技术和智能电网服务总线,支持能源生产、传输、消费等全过程的数据存储、分析、挖掘和管理。(4)能源管理应用层要求实现主动配电网各种运行与控制功能,主要有电网运行态势感知、全电压等级无功电压控制、自适应综合能源优化、分布式发电预测、馈线负荷预报、故障诊断隔离与恢复、合环冲击电流在线评估与调控、风险评估与状态检修等,同时是为能源全寿命周期提供优化控制决策和服务的集成调控—运检—营销于一体的智能决策支持系统。 1.2 控制方式选择系统控制方式对系统控制资源有着重要的影响,对系统运行的水平和可靠性起着决定性的作用。主动配电网目前的主要控制方式包括集中式、分散式、分层式等类型。其中,集中式控制利用传感器将网络潮流信息或设备状态数据上传至能源管理系统,能源管理系统利用分层分布协调控单元对分布式电源、开关等设备发布控制指令、管理电网运行。分散式控制通过分层分布式控制单元和本地协调控制器进行协调控制,其中分层分布式控制单元负责区域协调控制,本地协调控制器对本地设备状态信息进行采集,并及时给出控制命令。分层式控制融合了前述两种控制思想,通过部署顶层能源管理系统、中间层分层分布式控制单元和底层本地协调控制器等多层次控制器,进行协同工作,提高配电网管控效率。 1.3 运行控制架构 1.3.1 传统配电网运行控制架构传统配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节,一般指从输电网接受电能,再分配给终端用户的电网。配电网一般由配电线路、配电变压器、断路器、负荷开关等配电设备,以及相关辅助设备组成。传统配电网供能模式简单,直接从高压输电网或降压后将电能送到用户。传统配电网中能源生产环节为集中式发电模式,能源传输环节为发输配的能量单向流动,能源消费环节为电网至用户的单向供需关系。 传统配电网运行控制完成变电、配电到用电过程的监视、控制和管理,一般包括应用功能、支撑平台、终端设备三个部分。应用功能一般包含运行控制自动化和用电管理自动化两块内容,实现对配电网的实时和准实时的运行监视与控制。支撑平台为各种配电网自动化及保护控制应用提供统一的支撑。终端设备采集、监测配电网各种实时、准实时信息,对配电一次设备进行调节控制,是配电网运行控制的基本执行单元。应用功能通过运行控制自动化和用电管理自动化完成配电网的运营管理。运行控制自动化主要包括配电SCADA、设备保护、停电管理、电网分析计算、负荷预测、电网控制、电能质量管理、网络重构、生产管理等功能。用电管理自动化监视用户电力负荷情况,涉及用电分析、用电监测、用电管理等环节。支持平台完成包括配电量测、用电量测、图形管理等功能数据的采集、分析、存储等,为系统运行提供数据支撑。终端应用包括电网侧和用户侧两个方面。在电网侧,通过包括RTU、传感测量设备、故障检测装置、馈线控制器等在内的二次设备对并联电抗器、开关/断路器等一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节。在用户侧,通过电表等传感测量设备对用户的进行用电计量。 1.3.2 主动配电网运行控制架构与传统配电网运行控制相比,主动配电网运行控制形态考虑全局的优化控制目标,预先分析目标偏离的可能性,并拟定和采取预防性措施实现目标,同时通过互动服务满足用户用能的多样化需求。应用功能方面,通过互动控制模式实现配网系统的统筹优化控制,同时通过互动服务满足用户的多样化用能需求。数据平台方面,构建全网统一模型对所采集全网的各类数据进行数据整合、存储、计算、分析,服务,满足按需调用服务、公共计算服务要求。终端设备方面,充分利用就地控制响应速度快的优势,对配电节点的分布式能源和可控负载协调控制。结束语:

分布式电源对配电网影响深远_袁家海

中国电力报/2015年/11月/7日/第002版 观察 分布式电源对配电网影响深远 袁家海华北电力大学经管学院副教授 分布式电源的定义为,在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。 当前,电力体制改革正在紧锣密鼓地推进,按照体制改革的精神,未来电网公司的赢利模式调整为按照政府核定的输配电价收取过网费。就配网而言,其资产、成本、供电可靠性与服务质量都将纳入政府监管范畴,并与其收益紧密挂钩。发展分布式电源会对配电网发展产生深远影响,体制改革中应充分考虑分布式电源的发展。 影响配电网规划投资等方面 发展分布式电源会对配网规划与投资产生影响。分布式电源接入配电网,要求对其连接点上端的既有电网设施进行加强,以有效容纳分布式发电、应对可能的逆电流。另外,如果接在用户设施附近,那么其一定时段的净电能需求将降低,会降低既有配电设施的载荷和未来应对自然增长的电网加强的要求。因此,分布式电源对电网投资既有积极影响也有负面影响。 发展分布式电源还会对配网运行产生影响。首先,配电网是设计用从变电站到负荷的单向径流来满足电力需求的。用户侧的分布式电源连接和运行意味着自然的电流方向可能会被逆转,从而增加了电路过载管理、保持电压在合理波动阈值的难度。其次,由于需要新的定向标准来识别和确定保护自动化系统可能出现的问题,保护系统的内在逻辑也会变得更为错综复杂。再次,分布式电源接入提高了电网短路功率,因此需要提高配网保护设备(开关和断路器)和配变母线的设计标准。 发展分布式电源会对供电质量产生影响,需要认真评估分布式电源对供电连续性和电压质量的影响。就供电连续性而言,分布式电源的故障率可能会影响接入配网的其他用户,因此增加配电网的不可用性。如果电网能够调度分布式电源,电网故障时它可被用于给周边用户供电,例如孤岛运行或者通过孤立应急电源运行。这样的话,可改善配电网的供电连续性指标。分布式电源对电压质量的影响广泛,包括电压波动、电压扰动(如电压闪烁或谐波)等,取决于特定的分布式发电技术和接入界面。 发展分布式电源会对配网线损产生影响。分布式发电对配网电流产生影响,而相关的线损与电流平方有关。一般来说,当分布式电源渗透率较低、且主要分布在用户侧时,从配变到负荷的电流降低,这时会对改善配网线损产生积极影响。相对应的是,如果分布式接入比例很高或者接入点远离用户,这时的逆电流增加会提高配网损耗。因此,有必要用好的方法评估这一情况,并量化其对配网和分布式电网经济性的影响。 发展分布式电源还会对存量配网资产的沉没或搁置成本产生影响。安装在用户侧的分布式发电,会对配网的收入产生短期和中期负面影响。因此,在配网收入监管时,必须充分考虑这些影响。进行配网规划时未考虑分布式电源、且已经安装的配网设备,在未来应不受电力需求降低的影响而继续得到回报。长期来看,用户侧的分布式发电会降低配网投资需求。 另外,分布式电源还对配网运行维护人员的安全、电力市场运行、电力市场辅助服务等产生影响。 跨越技术、经济等障碍 要推进分布式电源的发展,需要跨越一系列技术、经济和监管障碍。总的来看,世界各国都

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