含间歇式分布电源配电网的可靠性评估

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1、第33卷第9期华电发V01．33No．92011年9月HuadianTechnologySep．2011含间歇式分布电源配电网的可靠性评估黄华，叶萌(1．湖北省仙桃供电公司，湖北仙桃433000；2．广东电网公司广州供电局，广东广州510620)摘要：智能电网是现代电网的发展方向，它要求未来的配电网能够自由接纳分布式电源(DG)。但DG(尤其是问歇性可再生能源分布式电源)具有分散、随机变动等特性，大量接入将对系统的安全、稳定运行产生极大的影响。提出了对风力、光伏发电等DG配电网系统的可靠性进行全面准确评估的新方法。建立了间歇式分布式电源(IDG)的可靠性

2、模型，引入关联矩阵来处理孤岛的划分问题，介绍了含IDG配电网可靠性的评估方法。通过算例分析DG对配电网可靠性的影响机制，为多种能源互补的配电网扩展规划提供一定的参考。关键词：分布式电源；可靠性模型；可靠性评估中图分类号：TM72文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)09—0004—03廊和提高电力系统的供电可靠性，可在节能、环保、0引言投资、电力安全、满足用户多样化需求及开辟可再生智能电网是现代电网的发展方向，它要求未来能源利用新方式等方面发挥较大作用。的配电网能够自由接纳分布式电源，大量的分布式1．2DG的并网模式电源(DG)接人配电网

3、，将给配电网的规划及运行带从目前国内、外研究的基础上看，分布式电源并来挑战。DG具有的分散、随机变动等特性，将对配网概括起来主要有3种模式J。电系统的安全、稳定运行产生较大的影响，如电力损(1)DG作为配电网的备用电源。当配电系统耗、电压稳定、电能质量、继电保护和供电可靠性故障中断供电时，DG启动，通过开关操作，将负荷等一。转移到DG继续供电。在这种情况下，只要DG协DG的接入使得系统在发生故障时，DG仍可以调合理，可以提高配电网的可靠性。但这种供电经向其所在孤岛内的负荷供电，从而减少用户停电时济性差，除非为了满足特殊重要负荷需要，否则经济间，通常能改善

4、负荷点和系统的可靠性指标。很显性与可靠性难以协调。然，孤岛形成的概率在一定程度上影响着供电可靠(2)配电网作为DG的后备电源。在这种并网性的提高。然而风力发电等DG机组所需的能源具模式下，当分布式电源发电量超过所供给的负荷时，有间歇性和波动性，输出功率具有随机性，此类DG多余电量注入配电网中；当DG所发电量不足以满不一定能够改善配电网的可靠性。因此，评估不同足负荷需求时，不足部分由配电网补充，用户的用电类型DG对配电网可靠性的影响是一个亟待解决的质量得到改善。这样可以使DG始终运行在一个比问题。较经济的工况下，充分考虑了投资者的利益，但对配电网的可靠性却

5、没有帮助。1分布式发电(3)DG并网运行。DG并网运行时，配电网从1．1分布式发电的定义及特点一个辐射状的无源网络变为遍布中小型电源的有源分布式发电是一种新兴的高效、环保的发电技网络，这对可靠性的影响既有积极的一面，也有消极术，是为了满足一些特殊用户的需求，支持已有配电的一面，如果控制不好可能使配电网可靠性水平下网经济运行而设计和安装在用户处或其附近的小型降，反之可能提高配电网的可靠性。发电机组(一般小于30MW)，在配电系统并网引入DG并网运行后，配电网供电可靠性的评估需DG后，使得配电系统或因坐落在用户附近使负荷要考虑新出现的影响因素，如孤岛的出现和

6、分布式的供电可靠性及电能质量都得到增强，或因就地应电源输出功率的随机性等。在本文算例中，DG接用热电联产使效率得到提高的发电形式。人配电网的方式即为此种方式。位置和容量合理的DG有利于减少新的输电走2DG的可靠性模型收稿日期：2011—04—18由于各种分布式电源输出功率的特性不同，因第9期黄华，等：含间歇式分布电源配电网的可靠性评估·5·此，不同类型的DG应采用不同的可靠性模型。本以确保所形成孤岛内的功率平衡和静态稳定，保证文将分布式电源的可靠性模型分为2类。岛内稳定运行，使DG带部分负荷进入孤岛运行。(1)常规发电机。对于常规发电机来说，可用2本文主

7、要讨论当DG输出功率小于孤岛内总负荷量个状态模型来表示。时的削减策略问题。1)故障状态：发电机输出功率为零，该状态的所谓的负荷削减策略就是先决定通过DG恢复概率为发电机的故障率A；用户负荷的区域以及这些区域恢复供电的顺序。2)正常状态：发电机的输出功率接近于额定功为了表述当故障发生后系统的结构和连接状率，该状态的概率为1一A。状态模型如图1所示。态，采用参考文献[5]提出的关联矩阵曰表示在最小分区．故障的情况下，最小分区i内负荷点是否能够连接第k个DG。同时，该关联矩阵可以表示DG对每个负荷点恢复供电的次序。对给定的网络，该关联矩阵是唯一确定的，在仿真计

8、算中不用再图1常规发电机2个状态模型反复更新。下面以图3为例来说明关联矩阵如(2