分布式发电并网的配电网规划

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1、分布式发电并网的配电网规划(国网河南省电力公司郑州供电公司河南郑州450000)一、研究的背景及意义近年来由于分布式发电(DG，distributedgeneration)具有减较对环境污染、降低终端用户费用、改善电能质量和提高供电可靠性等特点，作为一种新型的发电和能源综合利用方式得到了广泛的研究。另外，集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统存在的弊端，如不能灵活跟踪负荷的变化、局部事故极易扩散并导致大面积停电等，也需要分布式发电来弥补其不足。配电网是电力系统的重要组成部分，也是城乡基础建设的重要组成部分，它的规划、建设与改造直接影响到整个电力部门的经济效益和广大电力用户供电的安

2、全可靠。配电网规划的内容涉及很多方面，例如网架结构规划、变电站位置与容量规划以及稳定性分析等。配电网与分布式发电相结合的方式被公认为是能够节省投资、降低能耗、提高电力系统灵活性的重要方式，是21世纪电力工业的发展方向之一［1］。在这种形式下，针对含分布式发电的配电网规划进行研宄具有十分重要的现实意义。二、国内外研宄现状及发展动态研究在配电网的DG规划当中，按决策变量的类型可分为单一规划和综合协调规划［2］。单一规划是在不改变系统馈线和变电站配置的情况下，对DG的安装位置和容量进行优化；综合协调规划是DG与配电变电站或馈线等设备的整体规划，决策变量类型比单一规划多，是一种配电网全局优化

3、规划。在实际规划过程中，所使用的方法和流程会由于问题和目标的不同而有很大区别。2.1国内研究现状文献［3］分析了分布式发电接入后对配网系统短路电流、继电保护以及重合闸的影响；以保证原有保护配置可靠动作为条件，提出计算分布式电源准入容量的计算模型和方法。文献［4】计及新增负荷节点对网络结构的影响，采用最小化配电网年费用作为优化目标函数对分布式发电的布点和定容进行优化；但DG的布点和定容问题实际上是包括可靠性、经济性等在内的一个多0标优化问题。文献［5】建立了分布式发电投资成本最小、网损最小和静态电压稳定裕度最大的多目标规划模型，采用模糊优化理论将三个优化子0标转化为单0标函数，并用改进

4、的自适应遗传算法求解；但不能得到完整的Pareto解集，很难得到最优解。2.2国外研究现状文献［6】通过对潮流分布方程的灵敏度分析，确定DG的安装位置，并通过可靠性指数计算，进一步优化系统的可靠性。文献［7】则在考虑到技术条件限制的情况下，基于线性规划来确定最佳DG配置。文献［8】提出一种基于多B标规划和决策理论的方法，考虑DG作为配电网发展的一个选项，找到系统的最佳发展计划。文献［9】提出了一种新的综合模型，在B标函数中不仅计入了新增变压器和新建线路所需的费用，同吋还考虑了待选的分布式电源的投资和运行成本、配电公司用于购买新增负荷所需电力的费用、用于赔偿供电损失的费用。由于模型的成

5、立是建立的没有新增的负荷节点的前提下，且文中没奋提出相应的求解算法，故仅适用于负荷节点较少的情况。三、含分布式发电的配电网规划模型3.1规划模型的B标函数(1)分布式发电的投资成本包括设备综合成本和安装成本，投资成本最小的目标函数为：3.2规划模型的约束条件等式约束条件为分布式发电接入配电网后的系统功率平衡方程；不等式约束条件为节点电压上下限、支路功率最大限、分布式发电容量上下限、旋转备用约束、N-1安全准则。四、分布式发电技术对配电网系统的影响4.1对系统电压的影响(1)对稳态电压分布的影响。配电网在稳态情况下电压会沿着馈线潮流方向逐渐降低，DG接入之后，如果在负荷不变的情况下，因

6、为馈线传输功率的减小，加上DG输出无功的支持，各负荷节点的电压就会被抬高，值得注意的是，此时电压被抬高的多少与DG接入的位置及总容量直接相关。此外，如果DG突然停止运行，受到DG影响最大的节点上就会因为缺少电压的支撑面临低电压的问题，加上电压调节器发生动作需要相应的吋间，这吋一定要等待调压器做出相应的调整。(2)对系统电压波动的影响。传统配电网中的无功负荷与有功负荷会随着吋间的变化出现电压波动，同时会沿着线路的末端放线波动越来越大。如果这些负荷集中在末端周围，那么电压的波动就会更大。当DG接入之后，系统电压波动可能会发生一定的变化。4.2对供电质量的影响当分布式发电并网到配电网中后，

7、会对网损产生一定的影响。接入点负荷量比该点输出量大吋，DG的引入就会减少配电网中的线路损耗；至少有一个负荷节点的负荷量比该点DG输出量小，同时总负荷比DG总输出量大吋，将会使配电网中一些线路的损耗得到增加，同吋总线路损耗会相应减少。4.3对系统稳定性的影响在配电网中一般有两种电压控制方式，苏中一种是对变压器分接头的位置进行改变，另外一种是对系统无功进行控制，对电压进行调节，例如同步调相机。虽然分布式发电设备不能参与到电压调节中，但是苏接入将会导致馈线中传输