10kV配电线路分布式光伏定容方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种10kV配电线路分布式光伏定容方法和系统，该方法包括：获取对象线路的特征参数；根据对象线路的类型选择对应的基态线路的特征参数，对对象线路的特征参数进行标幺化，获得标幺值参数；根据标幺值参数以及与所述对象线路的类型相对应的线路末端光伏极限容量消纳比定容公式，获得对象线路的末端光伏极限容量消纳比；根据对象线路中分布式光伏的实际接入位置信息以及对象线路的类型，对末端光伏极限容量消纳比进行修正，获得对象线路的可消纳光伏极限容量比；根据对象线路的配电变压器总容量以及可消纳光伏极限容量比获得对象线路的可消纳光伏极限容量。本发明专利技术对于分布式光伏接入配电网的定容问题具有指导意义。

Distributed photovoltaic constant volume method and system for 10kV distribution line

The invention relates to a 10kV distribution line distributed photovoltaic capacity method and system, the method includes: obtaining feature parameter of object lines; according to the characteristic parameters of ground line corresponding to the type of object selection circuit, scaling of feature parameters on the object line, won the bid unit value parameter; according to the type of normalized value parameter and with the object line corresponding to the end of the line of photovoltaic capacity limit consumptive compared to fixed volume formula, get the object line at the end of PV capacity limit consumption ratio; according to the actual access object line distributed PV position information and the type of object line, the end of the PV capacity limit consumptive ratio is corrected, to obtain the object line the consumptive photovoltaic capacity limit ratio; according to the object line distribution transformer capacity and total consumptive capacity than the object PV limit line The road can be consumptive PV capacity limit. The invention has the guiding significance for the distributed PV access to the constant volume problem of the distribution network.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式电源接入配电网的定容
，特别是涉及一种10kV配电线路分布式光伏定容方法和系统。
技术介绍
随着化石能源的逐渐枯竭以及社会环保意识的逐渐增强，新能源作为一种替代能源越来越活跃于大众的视野，而光伏发电由于其资源分布广、污染少、可再生的特点，受到了人们的青睐，是发展前景广阔的一种可再生能源，目前已成为使用率最高的新能源之一。在电网中，尤其是中低压配电网，光伏发电所占的比例正在迅速上升。根据国家能源局最新公布，仅2014年度，南方电网公司经营范围内新增光伏发电装机达28万千瓦，其中光伏电站12万千瓦，分布式16万千瓦，江苏、浙江和广东累计分布式并网容量最多，分别达到70万千瓦、46万千瓦和44万千瓦。然而，根据目前分布式能源接入的相关技术规定，分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25％。若严格根据这一技术规定执行，则当前的配电线路可消纳的分布式光伏容量将非常有限。由于分布式光伏技术的日臻成熟和世界各国的政策重视和支持，过于保守的技术规定无法适应光伏大规模接入电网的趋势。目前，分布式电源优化规划研究的主要方法是首先对配电网进行数学建模，再根据不同的优化目标，通过遗传算法、粒子群算法等现代启发式算法对模型进行求解。这些方法在实际工程中将面临建模复杂，求解困难甚至无法求解的困境。
技术实现思路
基于此，为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种10kV配电线路分布式光伏定容方法和系统，通过采集10kV配电线路的特征参数，就能准确得到该线路满足电压约束的可消纳光伏极限容量。为实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：一种10kV配电线路分布式光伏定容方法，包括如下步骤：获取对象线路的特征参数；根据所述对象线路的类型选择对应的基态线路的特征参数，对所述对象线路的特征参数进行标幺化，获得标幺值参数；根据所述标幺值参数以及与所述对象线路的类型相对应的线路末端光伏极限容量消纳比定容公式，获得所述对象线路的末端光伏极限容量消纳比；根据所述对象线路中分布式光伏的实际接入位置信息以及所述对象线路的类型，对所述末端光伏极限容量消纳比进行修正，获得所述对象线路的可消纳光伏极限容量比；根据所述对象线路的配电变压器总容量以及所述可消纳光伏极限容量比获得所述对象线路的可消纳光伏极限容量以及一种10kV配电线路分布式光伏定容系统，包括：特征参数获取模块，用于获取对象线路的特征参数；标幺化模块，用于根据所述对象线路的类型选择对应的基态线路的特征参数，对所述对象线路的特征参数进行标幺化，获得标幺值参数；消纳比计算模块，用于根据所述标幺值参数以及与所述对象线路的类型相对应的线路末端光伏极限容量消纳比定容公式，获得所述对象线路的末端光伏极限容量消纳比；修正模块，用于根据所述对象线路中分布式光伏的实际接入位置信息以及所述对象线路的类型，对所述末端光伏极限容量消纳比进行修正，获得所述对象线路的可消纳光伏极限容量比；定容计算模块，用于根据所述对象线路的配电变压器总容量以及所述可消纳光伏极限容量比获得所述对象线路的可消纳光伏极限容量。本专利技术以典型的基态线路为基础参考，在获取对象线路的特征参数之后，可以在保证电压运行安全的条件下准确地获得10kV配电线路可接入的最大分布式光伏容量，从而为线路的分布式光伏配置提供定量参考。本专利技术提供的技术方案易于实施，对于分布式光伏接入配电网的定容问题具有指导意义。附图说明图1为本专利技术的10kV配电线路分布式光伏定容方法在一个实施例中的流程示意图；图2为本专利技术实施例中经过简化的含分布式光伏的10kV配电线路模型；图3为本专利技术的10kV配电线路分布式光伏定容方法在实施时的具体流程示意图；图4为本专利技术的10kV配电线路分布式光伏定容系统在一个实施例中的结构示意图。具体实施方式下面将结合较佳实施例及附图对本专利技术的内容作进一步详细描述。显然，下文所描述的实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。图1是本专利技术的10kV配电线路分布式光伏定容方法在一个实施例中的流程示意图，本实施例的10kV配电线路分布式光伏定容方法可以由软件系统来执行。如图1所示，本实施例中的10kV配电线路分布式光伏定容方法包括以下步骤：步骤S110，获取对象线路的特征参数；所述对象线路是指待接入分布式光伏的线路，对象线路的特征参数可用于该对象线路的分布式光伏定容，在本实施例中，特征参数包括线路主干长度、主干线径面积、变电站10kV母线电压、最小负荷平均负载率、线路功率因数及配电变压器平均容量，下面进行分析说明。图2所示是经过简化的含分布式光伏的10kV配电线路模型，包括一个10kV变电站、一条10kV馈线、一个分布式光伏电源和一个负荷节点。以10kV变电站母线为平衡节点，通过线路传输的功率为P+jQ，线路阻抗为R+jX，末端负荷功率为PL+jQL，分布式光伏的出力为P0+jQ0。分布式光伏接入后，线路传输的功率为：P=PL-P0Q=QL-Q0]]>忽略电压降落的横分量，线路上的电压损耗为：ΔV=PR+QXV0]]>上式中，R、X分别为配电线路的电阻和电抗，V0为10kV变电站母线电压。线路末端电压为10kV变电站母线电压与线路损耗电压之差，即：V=V0-ΔV=V0-PR+QXV0]]>由以上推导过程可知，影响配电线路节点电压V的因素有：V0，具体而言为前一个节点的电压幅值，延伸可理解为10kV变电站母线电压；R和X，即配电线路的阻抗，具体而言包括线路的长度和线径面积；P和Q，具体而言又与PL、QL以及P0、Q0有关，在P0、Q0为研究变量的情况下，P和Q具体体现为负载率和功率因数。此外由于用电负荷一般经配电变压器与10kV配电线路相连，因此配电变压器的损耗也会因影响输送功率而影响线路电压分布。目前配电变压器的损耗主要与容量相关，一般而言，容量越大的配电变压器损耗越小，节能效果越好，容量小的则相反。综合以上分析可知，配电线路节点电压与线路的长度、线径面积、负载率、功率因数、10kV变电站母线电压以及配电变压器的容量有关，因此，在本实施...

【技术保护点】
一种10kV配电线路分布式光伏定容方法，其特征在于，包括如下步骤：获取对象线路的特征参数；根据所述对象线路的类型选择对应的基态线路的特征参数，对所述对象线路的特征参数进行标幺化，获得标幺值参数；根据所述标幺值参数以及与所述对象线路的类型相对应的线路末端光伏极限容量消纳比定容公式，获得所述对象线路的末端光伏极限容量消纳比；根据所述对象线路中分布式光伏的实际接入位置信息以及所述对象线路的类型，对所述末端光伏极限容量消纳比进行修正，获得所述对象线路的可消纳光伏极限容量比；根据所述对象线路的配电变压器总容量以及所述可消纳光伏极限容量比获得所述对象线路的可消纳光伏极限容量。

【技术特征摘要】
1.一种10kV配电线路分布式光伏定容方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取对象线路的特征参数；
根据所述对象线路的类型选择对应的基态线路的特征参数，对所述对象线
路的特征参数进行标幺化，获得标幺值参数；
根据所述标幺值参数以及与所述对象线路的类型相对应的线路末端光伏极
限容量消纳比定容公式，获得所述对象线路的末端光伏极限容量消纳比；
根据所述对象线路中分布式光伏的实际接入位置信息以及所述对象线路的
类型，对所述末端光伏极限容量消纳比进行修正，获得所述对象线路的可消纳
光伏极限容量比；
根据所述对象线路的配电变压器总容量以及所述可消纳光伏极限容量比获
得所述对象线路的可消纳光伏极限容量。
2.根据权利要求1所述的10kV配电线路分布式光伏定容方法，其特征在
于，所述特征参数包括线路主干长度、主干线径面积、变电站10kV母线电压、
最小负荷平均负载率、线路功率因数及配电变压器平均容量。
3.根据权利要求2所述的10kV配电线路分布式光伏定容方法，其特征在
于，若所述对象线路的类型为电缆线路，则所述基态线路的特征参数包括：
所述线路主干长度为4.0千米，所述主干线径面积为240平方毫米，所述变
电站10kV母线电压为10.3千伏，所述最小负荷平均负载率为35％，所述线路
功率因数为0.93，所述配电变压器平均容量为630千伏安。
4.根据权利要求2所述的10kV配电线路分布式光伏定容方法，其特征在
于，若所述对象线路的类型为架空线路，则所述基态线路的特征参数包括：
所述线路主干长度为10.0千米，所述主干线径面积为185平方毫米，所述
变电站10kV母线电压为10.3千伏，所述最小负荷平均负载率为35％，所述线
路功率因数为0.88，所述配电变压器平均容量为200千伏安。
5.根据权利要求2所述的10kV配电线路分布式光伏定容方法，其特征在
于，若所述对象线路的类型为电缆线路，则所述线路末端光伏极限容量消纳比
定容公式为：
y＝C1-ax1+bx2-cx3+dx4-ex5-fx6式中，x1为所述线路主干长度的标幺值参数、x2为所述主干线径面积的标幺
值参数、x3为所述变电站10kV母线电压的标幺值参数、x4为所述最小负荷平均
负载率的标幺值参数、x5为所述线路功率因数的标幺值参数、x6为所述配...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京平，张紫珩，曾繁华，蔡志平，何奉禄，廖美英，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，广州市奔流电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44