一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法技术

本发明专利技术公开了一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法，包括以下：建立10千伏规划电网分布式光伏消纳能力评估模型；确定分布式光伏接入电网后配电网安全标准及电网参数计算方法；开展区域分布式光伏资源总量评估，预测规划年分布式光伏发展水平；确定规划年电网网架及运行方式，确定电网负荷位置、容量大小及分布式光伏的位置和大小信息，在系统中建模分析电网潮流；不同情景模式时，分析10千伏规划电网分布式光伏消纳能力；根据分析结果，针对性制定措施，提高电网消纳水平。本方法能够有效分析现状和规划电网分布式光伏的消纳能力，解决常规电网对分布式电源的接入问题，促进电网和分布式光伏的协调发展。

【技术实现步骤摘要】
一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法
本专利技术涉及光伏发电领域，特别涉及一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法。
技术介绍
随着世界范围内环境质量的不断下降，以及传统的化石燃料资源日益枯竭，人们越来越提倡绿色环保的生活概念。作为典型的清洁可再生能源，光伏由于其资源丰富、应用范围广等特点，近年来得到了飞速的发展。2017年光伏装机已超过了煤电、核电，成为全球最大的新增电力装机品种。随着大量分布式光伏接入10千伏配电网，其发电出力间歇性和波动性的特征给配网运行带来了很大挑战。目前配电网对分布式能源的并网采取“接入即忘记”的管理方式，配电网规划也很少考虑分布式电源接入对电网的影响，不少区域已出现分布式光伏无法消纳的情况。接下来伴随着成本下降，分布式光伏仍会迎来大规模的增长，急需一种可供推广的10千伏规划电网分布式光伏消纳能力评估方法，促进分布式光伏和电网的协调发展。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采取以下技术方案：一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法，包括以下步骤：S1、建立10千伏规划电网分布式光伏消纳能力评估模型；S2：开展区域分布式光伏资源总量评估，预测规划年分布式光伏发展水平；S3：确定规划年电网网架及运行方式，确定电网负荷位置、容量大小及分布式光伏的位置、容量大小信息，在电网仿真软件中建模分析电网潮流；S4：不同情景模式时，分析10千伏规划电网分布式光伏消纳能力；S5：根据步骤S4得到的分析结果，针对性制定措施，提高电网消纳水平；优选地，步骤S1中，电网分布式光伏消纳能力评估模型，包括：电网安全稳定运行可承载能力模型C1，电网最大消纳容量模型C2；其中，模型C1是：从电网的安全稳定运行角度出发，确定分布式光伏接入电网后配电网安全标准、约束条件、电网参数及电网参数计算方法，按照约束条件，分析光伏接入后电网参数；模型C2是电网本地最大消纳容量，即光伏出力可以在本地就近消纳的最大能力，满足潮流不倒送至220千伏电网。优选地，所述约束条件包括：D1：主变最大负载能力；D2：线路最大负载能力；D3：接入点电压在规定的最大和最小值范围内；D4：接入点电压不平衡在规定范围以内；D5：接入点谐波在规定范围以内；D6：各节点短路电流不超过规定的最大值。优选地，所述电网参数包括：电网各节点电压偏差、电压不平衡、谐波、短路电流水平、线路负载率和主变最大负载率。优选地，所述电网参数计算方法如下：A1、电压偏差：电压偏差(％)＝(实际电压－ε额定电压)/额定电压×100％；A2、电压不平衡：式中：εU1表示三相电压的正序电压不平衡度，单位为百分比；εU2表示三相电压的负序电压不平衡度，单位为百分比；U1表示三相电压的正序分量方均方根，单位为伏(V)；U2表示三相电压的负序分量方均方根，单位为伏(V)；U0表示三相电压的零序分量方均方根，单位为伏(V)；A3、谐波：第i个用户注入公共连接点的第h次谐波电流允许值为：式中：Sk1表示公共连接点的实际最小短路容量，单位为MVA；Sk2表示基准短路容量，单位为MVA；Ihi表示第h次谐波电流允许值，单位为A；Si表示第i个用户的用电协议容量，单位为MVA；St表示公共连接点的系统供电设备容量，单位为MVA；α表示相位叠加系数；A4、短路电流：IK＝IK1+IK2式中：IK为分布式光伏接入后故障点最大短路电流，IK1为不考虑光伏电站接入时故障点最大短路电流，IK2为仅考虑光伏电站接入时分流至故障点最大短路电流，ES为配电系统等效主电源；ZS为主电源的等效阻抗；ZL1为不考虑光伏电站接入时线路等效阻抗；ZL2为所接光伏线路等效阻抗；ZLD1为光伏系统等效阻抗；IPV为光伏电站注入的电流。A5、负载率，包括线路负载率和主变负载率，线路负载率TL：式中：TL表示线路负载率(％)；PL表示线路最大传输功率；KL表示分布式光伏接入后最大出力；SL表示线路最小计算负荷；主变负载率TS：式中：TS表示主变负载率(％)；PS表示主变额定功率；KS表示分布式光伏接入后最大出力；SS表示主变最小计算负荷。优选地，步骤S3中，包括以下步骤：S31、根据不同类型区域发展情况，评估分布式光伏所在位置及资源总量；S32、根据电网规划的目标年限，结合近期的政策及市场情况估算规划目标年分布式光伏发展水平,确定电网负荷位置、容量大小及分布式光伏的位置、容量大小信息。优选地，步骤S4中，包括以下步骤：S41、确定规划年电网网架及运行方式；S42、依据S41中的电网网架及运行方式，建立10千伏电网及主变电网模型，将负荷和分布式光伏接入电网中，仿真分析电网潮流，建立电网潮流仿真模型。优选地，步骤S5中，包括以下步骤：S51、在电网潮流仿真模型中，采用不同情景模式，评估电网规划网架在各种最恶劣情况下的运行情况，校验电网规划的合理性；S52、设定各种情景，根据步骤S1中建立的模型，分析光伏接入后的电网参数是否满足需求。优选地，步骤S6中，根据分布式光伏消纳能力分析结果，针对性制定措施，提高电网消纳水平。优选地，分布式光伏消纳能力分析结果和针对性措施，包括：B1、在主变和10千伏线路负载率超标导致分布式光伏无法消纳的情况下，采取添加储能装置、网架重构、负荷或光伏接入优化调整、主变或线路增容改造的方式提高电网消纳水平；B2、在电压偏差超标导致分布式光伏无法消纳的情况下，采取添加储能装置、增加无功补偿、主变或线路增容改造、增加10千伏有载调压变压器的方式提高电网消纳水平；B3、在三相电压不平衡导致分布式光伏无法消纳的情况下，采取改变光伏接入线路位置的方式提高电网消纳水平；B4、在谐波超标导致分布式光伏无法消纳的情况下，采取增加谐波补偿装置的方式提高电网消纳水平；B5、在分布式光伏倒送至220千伏电网导致分布式光伏无法消纳的情况下，采取增加添加储能装置、网架重构、负荷或光伏接入优化调整的方式提高电网消纳水平。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术采用的评估方法，能有效地分析现状和规划电网分布式光伏的消纳能力，提供了常规电网对分布式电源接入依据，促进了电网和分布式光伏的协调发展。进一步地，通过建立10千伏电网分布式光伏消纳能力评估模型，确定分布式光伏接入后电网消纳能力计算方法，建立对电网消纳能力的评估基础。进一步地，通过区域分布式光伏发展水平评估，明确区域分布式光伏发展潜力、水平和目标年规划，建立了对电网消纳能力的评估依据。进一步地，通过对负荷和分布式光伏的定点定容、最小计算负荷选取和电网建模潮流分析，确保了电网分布式光伏消纳分析结果的准确性。进一步地，通过选取多情景分析方式，分析10千伏规划电网在最恶劣情景下的运行情况，保证了电网对于各类运行条件下的适应性。附图说明图1是本专利技术实施例的流程图。具体实施方式本专利技术的一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法，针对多情景模式下，对10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法，分析10千伏规划配网对于区域分布式光伏发展的适应性，便于促进分布式光伏发电和电网的协调发展。本专利技术的评估方法，包括以下步骤：S1、建立10千伏规划电网分布式光伏消纳能力评估模型；S2：开展区域分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、建立10千伏规划电网分布式光伏消纳能力评估模型；S2：开展区域分布式光伏资源总量评估，预测规划年分布式光伏发展水平；S3：确定规划年电网网架及运行方式，确定电网负荷位置、容量大小及分布式光伏的位置、容量大小信息，在电网仿真软件中建模分析电网潮流；S4：不同情景模式时，分析10千伏规划电网分布式光伏消纳能力；S5：根据步骤S4得到的分析结果，针对性制定措施，提高电网消纳水平。

【技术特征摘要】
1.一种10千伏规划电网分布式光伏消纳能力的评估方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、建立10千伏规划电网分布式光伏消纳能力评估模型；S2：开展区域分布式光伏资源总量评估，预测规划年分布式光伏发展水平；S3：确定规划年电网网架及运行方式，确定电网负荷位置、容量大小及分布式光伏的位置、容量大小信息，在电网仿真软件中建模分析电网潮流；S4：不同情景模式时，分析10千伏规划电网分布式光伏消纳能力；S5：根据步骤S4得到的分析结果，针对性制定措施，提高电网消纳水平。2.根据权利要求1所述评估方法，其特征在于：步骤S1中，电网分布式光伏消纳能力评估模型，包括：电网安全稳定运行可承载能力模型C1，电网本地最大消纳容量模型C2；其中，模型C1是：从电网的安全稳定运行角度出发，确定分布式光伏接入电网后配电网安全标准、约束条件、电网参数及电网参数计算方法，按照约束条件，分析光伏接入后电网参数；模型C2是电网本地最大消纳容量，即光伏出力可以在本地就近消纳的最大能力，满足潮流不倒送至220千伏电网。3.根据权利要求2所述评估方法，其特征在于：所述约束条件包括：D1：主变最大负载能力；D2：线路最大负载能力；D3：接入点电压在规定的最大和最小值范围内；D4：接入点电压不平衡在规定范围以内；D5：接入点谐波在规定范围以内；D6：系统短路电流不超过规定的最大值。4.根据权利要求2所述评估方法，其特征在于：所述电网参数包括：电网各节点电压偏差、电压不平衡、谐波、短路电流水平、线路负载率和主变最大负载率。5.根据权利要求2所述评估方法，其特征在于：所述电网参数计算方法如下：A1、电压偏差：电压偏差(％)＝(实际电压－ε额定电压)/额定电压×100％；A2、电压不平衡：式中：εU1表示三相电压的正序电压不平衡度，单位为百分比；εU2表示三相电压的负序电压不平衡度，单位为百分比；U1表示三相电压的正序分量方均方根，单位为伏(V)；U2表示三相电压的负序分量方均方根，单位为伏(V)；U0表示三相电压的零序分量方均方根，单位为伏(V)；A3、谐波：第i个用户注入公共连接点的第h次谐波电流允许值为：式中：Sk1表示公共连接点的实际最小短路容量，单位为MVA；Sk2表示基准短路容量，单位为MVA；Ihi表示第h次谐波电流允许值，单位为A；Si表示第i个用户的用电协议容量，单位为MVA；St表示公共连接点的系统供电设备容量，单位为MVA；α表示相位叠加系数；A4、短路电流：IK＝IK1+IK2式中：IK为分布式光伏接入后故障点最大短路电流，IK1为不考虑光伏电站接入时故障点最大短路电流，IK2为仅考...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚艳，许家玉，翁秉宇，操瑞发，汪雅静，金迪，张志刚，豆书亮，马益平，潘福荣，严浩军，宋文新，魏明，裴传逊，郭高鹏，方建迪，卿华，崔勤越，黄森炯，任娇蓉，叶晨，江昊，康家乐，余彪，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司宁波供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33