配电网分布式光伏极限渗透率分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种配电网分布式光伏极限渗透率分析方法及装置，其中方法包括：搭建配电网及配电网所在地区光伏发电系统的仿真模型；在仿真模型中输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况；在仿真模型中输入光伏发电数据进行潮流计算；判断变压器及线路是否越限，并确定电压波动及电压偏差；根据变压器及线路是否越限、电压波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，直至获得最大光伏装机容量；根据最大光伏装机容量确定配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率。本发明专利技术可以准确计算配电分布式光伏发电准入容量，提高配电网分布式光伏极限渗透率分析结果的准确性，并适用于分布式光伏发电系统主动管理模式下配电网规划研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网
，尤其涉及配电网分布式光伏极限渗透率分析方法及装置。
技术介绍
工程中大多按照上一级变压器容量的25％作为核准接入该馈线的分布式光装机容量。现有技术中针对云暂态效应，分别考虑配电网的局部电压调节能力和传统调节机组的暂态负荷跟随能力，并对系统内的光伏渗透率极限进行了评估。另外研究发现，光伏分散布置产生的平滑效应可以在很大程度上削弱过云暂态效应，当光伏电源由集中的光伏电站接入转变为分散接入时，光伏极限渗透率将大幅提高。现有技术中也有根据传统发电机组调节范围的限制对光伏渗透率极限进行评估，还研究了提高光伏渗透率极限的措施。虽然现在对含分布式光伏发电的配电网规划研究比较多，但是大多研究都是集中在被动管理模式下配电网规划研究，对于考虑分布式光伏发电系统主动管理模式下配电网规划研究的比较少。同时在工程实际中对于配电分布式光伏发电准入容量的计算方法较为粗浅，也没有统一的标准，文献研究中考虑的因素众多，比较难在工程实际中应用，因而对于配电网分布式光伏极限渗透率分析也较难获得准确的结果。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种配电网分布式光伏极限渗透率分析方法，用以准确计算配电分布式光伏发电准入容量，提高配电网分布式光伏极限渗透率分析结果的准确性，并适用于分布式光伏发电系统主动管理模式下配电网规划研究，该方法包括：搭建配电网及配电网所在地区光伏发电系统的仿真模型；在所述仿真模型中输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况；在所述仿真模型中输入光伏发电数据，对所述光伏发电数据进行潮流计算；根据潮流计算结果判断变压器及线路是否越限，并确定电压波动及电压偏差；根据变压器及线路是否越限、电压波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，直至获得最大光伏装机容量；根据最大光伏装机容量确定配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率。一个实施例中，所述搭建配电网及配电网所在地区光伏发电系统的仿真模型，包括设置如下一项或多项：配电网的范围，配电网的电压等级，配电网的接线方式，配电网中各支路的线路参数，配电网中变压器型号。一个实施例中，在所述仿真模型中输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况之前，还包括：分析配电网负荷特性，绘制配电网所在地区设定时长内不同负荷情况的负荷曲线，并从中选取典型负荷曲线作为极限渗透率分析时的负荷情况；获取配电网所在地区光伏发电系统的历史数据，根据所述历史数据及不同时期光伏发电系统的出力特性绘制不同天气情况的出力曲线，并从中选取典型出力曲线作为极限渗透率分析时的光伏出力工况。一个实施例中，所述选取典型出力曲线作为极限渗透率分析时的光伏出力工况，包括：选取多云天气中光伏出力峰值功率达到最大且波动率超过设定值的出力曲线，作为光伏出力工况。一个实施例中，所述选取典型负荷曲线作为极限渗透率分析时的负荷情况，以及所述选取典型出力曲线作为极限渗透率分析时的光伏出力工况，包括：选择光伏出力及负荷情况呈正特性及反特性的工况，分别计算配电网的电压情况；比较两种工况下电压波动及电压偏差结果，选择电压波动及电压偏差更为严重的情况作为极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况。一个实施例中，在所述仿真模型中输入光伏发电数据，对所述光伏发电数据进行潮流计算，包括：选择光伏发电系统的接入位置，对分布式光伏接入后的配电网进行潮流计算；所述确定电压波动及电压偏差，包括：确定光伏并网点的电压波动及电压偏差，光伏并网点的支路线路末端点的电压波动及电压偏差，光伏并网点上一级或下一级变压器点及其支路出口侧母线的电压波动及电压偏差。一个实施例中，所述根据变压器及线路是否越限、电压波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，直至获得最大光伏装机容量，包括：判断变压器是否过载，若变压器过载则减小光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数据进行分析，若变压器未过载则进一步判断线路是否过载；若线路过载则减小光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数据进行分析，若线路未过载则进一步判断电压波动及电压偏差是否越限；若电压波动及电压偏差越限，则减小光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数据进行分析，若电压波动及电压偏差未越限则进一步判断电压波动或电压偏差是否达极限；若电压波动或电压偏差达极限，则获得最大光伏装机容量，若电压波动或电压偏差未达极限，则增大光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数据进行分析。一个实施例中，根据最大光伏装机容量确定配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率之后，还包括：校验并网点电流及电压谐波，根据校验结果输出配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率。本专利技术实施例还提供一种配电网分布式光伏极限渗透率分析装置，用以准确计算配电分布式光伏发电准入容量，提高配电网分布式光伏极限渗透率分析结果的准确性，并适用于分布式光伏发电系统主动管理模式下配电网规划研究，该装置包括：模型搭建模块，用于搭建配电网及配电网所在地区光伏发电系统的仿真模型；工况输入模块，用于在所述仿真模型中输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况；光伏计算模块，用于在所述仿真模型中输入光伏发电数据，对所述光伏发电数据进行潮流计算；电网分析模块，用于根据潮流计算结果判断变压器及线路是否越限，并确定电压波动及电压偏差；容量调整模块，用于根据变压器及线路是否越限、电压波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，直至获得最大光伏装机容量；渗透率确定模块，用于根据最大光伏装机容量确定配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率。一个实施例中，所述模型搭建模块具体用于设置如下一项或多项：配电网的范围，配电网的电压等级，配电网的接线方式，配电网中各支路的线路参数，配电网中变压器型号。一个实施例中，所述工况输入模块还用于在输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况之前：分析配电网负荷特性，绘制配电网所在地区设定时长内不同负荷情况的负荷曲线，并从中选取典型负荷曲线作为极限渗透率分析时的负荷情况；获取配电网所在地区光伏发电系统的历史数据，根据所述历史数据及不同时期光伏发电系统的出力特性绘制不同天气情况的出力曲线，并从中选取典型出力曲线作为极限渗透率分析时的光伏出力工况。一个实施例中，所述工况输入模块具体用于：选取多云天气中光伏出力峰值功率达到最大且波动率超过设定值的出力曲线，作为光伏出力工况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网分布式光伏极限渗透率分析方法，其特征在于，包括：搭建配电网及配电网所在地区光伏发电系统的仿真模型；在所述仿真模型中输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况；在所述仿真模型中输入光伏发电数据，对所述光伏发电数据进行潮流计算；根据潮流计算结果判断变压器及线路是否越限，并确定电压波动及电压偏差；根据变压器及线路是否越限、电压波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，直至获得最大光伏装机容量；根据最大光伏装机容量确定配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率。

【技术特征摘要】
1.一种配电网分布式光伏极限渗透率分析方法，其特征在于，包括：
搭建配电网及配电网所在地区光伏发电系统的仿真模型；
在所述仿真模型中输入极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况；
在所述仿真模型中输入光伏发电数据，对所述光伏发电数据进行潮流计算；
根据潮流计算结果判断变压器及线路是否越限，并确定电压波动及电压偏差；
根据变压器及线路是否越限、电压波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，
直至获得最大光伏装机容量；
根据最大光伏装机容量确定配电网的极限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搭建配电网及配电网所在地区光伏
发电系统的仿真模型，包括设置如下一项或多项：
配电网的范围，配电网的电压等级，配电网的接线方式，配电网中各支路的线路参数，
配电网中变压器型号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述仿真模型中输入极限渗透率分析
时的负荷情况及光伏出力工况之前，还包括：
分析配电网负荷特性，绘制配电网所在地区设定时长内不同负荷情况的负荷曲线，并
从中选取典型负荷曲线作为极限渗透率分析时的负荷情况；
获取配电网所在地区光伏发电系统的历史数据，根据所述历史数据及不同时期光伏发
电系统的出力特性绘制不同天气情况的出力曲线，并从中选取典型出力曲线作为极限渗透
率分析时的光伏出力工况。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选取典型出力曲线作为极限渗透率
分析时的光伏出力工况，包括：
选取多云天气中光伏出力峰值功率达到最大且波动率超过设定值的出力曲线，作为光
伏出力工况。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选取典型负荷曲线作为极限渗透率
分析时的负荷情况，以及所述选取典型出力曲线作为极限渗透率分析时的光伏出力工况，
包括：
选择光伏出力及负荷情况呈正特性及反特性的工况，分别计算配电网的电压情况；
比较两种工况下电压波动及电压偏差结果，选择电压波动及电压偏差更为严重的情况

\t作为极限渗透率分析时的负荷情况及光伏出力工况。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述仿真模型中输入光伏发电数据，
对所述光伏发电数据进行潮流计算，包括：
选择光伏发电系统的接入位置，对分布式光伏接入后的配电网进行潮流计算；
所述确定电压波动及电压偏差，包括：
确定光伏并网点的电压波动及电压偏差，光伏并网点的支路线路末端点的电压波动及
电压偏差，光伏并网点上一级或下一级变压器点及其支路出口侧母线的电压波动及电压偏
差。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据变压器及线路是否越限、电压
波动及电压偏差，调整光伏发电系统的装机容量，直至获得最大光伏装机容量，包括：
判断变压器是否过载，若变压器过载则减小光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏
发电数据进行分析，若变压器未过载则进一步判断线路是否过载；
若线路过载则减小光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数据进行分析，若线
路未过载则进一步判断电压波动及电压偏差是否越限；
若电压波动及电压偏差越限，则减小光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数
据进行分析，若电压波动及电压偏差未越限则进一步判断电压波动或电压偏差是否达极
限；
若电压波动或电压偏差达极限，则获得最大光伏装机容量，若电压波动或电压偏差未
达极限，则增大光伏发电系统的装机容量，重新输入光伏发电数据进行分析。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据最大光伏装机容量确定配电网的极
限光伏渗透率和/或极限光功率渗透率之后，还包括：
校验并网点电流及电压谐波，根据校验结果输出配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗瑾，白恺，吴林林，李娜，李智，张扬帆，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11