关于分布式电源配电网调度研究

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1、关于分布式电源配电网调度研究　　摘要：本文介绍了分布式发电的基本概念以及含分布式电源配电网的基本拓扑结构、并网方式和运行方式，并在当前配网计划检修停电和故障停电恢复流程的基础上，探讨了分布式电源接入配电网后对配网调度事务的影响，包括应如何转移负荷、定位故障以及故障恢复。并简要介绍了一种可行的分布式电源调度系统集中分层控制架构。关键字：配网调度；分布式电源；检修；故障处理中图分类号：TM7文献标识码：A1、含分布式电源的配电网1.1基本结构一般含分布式电源的配电网由以下几个部分组成：分布式电源、储能单元、负载、配电线路以及相应的控制和保护装置。在标准的拓扑结构中，储能装置与分

2、布式电源整合在了一起，每个电源出口处都配有断路器，同时具备功率和电压控制器，可以在调度或本地的控制下，调整各自功率输出。1.2分布式电源的并网方式目前，分布式电源接入配网系统基本有两种形式[2]：①分布式电源集中接入到配电系统的低压侧母线上如图1.2所示，分布式电源集中接入到10kV7母线侧上时，其作用与系统侧电源相同，而且配电系统在高压侧发生故障而失去系统侧电源时，分布式电源能够代替系统电源继续向低压侧用户供电，只是其出力受到很多因素的影响，可能并不恒定，因此需要根据用户重要程度进行负荷选择。图1.1分布式电源集中接入配电网方式图1.2分布式电源分散接入配电网方式此方式下

3、，分布式电源处于电源侧，调度方式相对简单，但由于电源容量和电源稳定性的限制，整条馈线下仍有可能出现全部停电的情况。②分布式电源通过分支馈线接入到低压配网中的各个负荷点如图1.3所示，在这种方式下，分布式电源作为供电电源集中在用户侧，此种接入方式是我国大部分地区所采用的配网分布式电源接入方式。在系统故障的情况下，这种方式可以使接有分布式电源的负荷点不停电，在不考虑孤岛形成条件等限制时，能够提高系统的可靠性。2、计及分布式电源的配网计划管理若配电网设备计划检修将引起用户停电，新的负荷转移方案的制定有如下几种情况：情况1：停电区域不包含分布式电源且存在联络开关与其他馈线相连此时在

4、满足配电网潮流约束、电压约束以及配电网辐射运行约束的前提下,通过联络开关操作直接进行负荷转移。情况2:7停电区域包含分布式电源且存在联络开关与其他10kV出线相连从提高供电企业运行经济性的角度出发，应在保证分布式电源按照正常发电计划发电后,优先通过配电网中其他馈线转移负荷，只有当配电网中其他馈线无法完全转移失电负荷时，才考虑增加发电功率。情况3:停电区域包含分布式电源且无联络开关与其他10kV出线相连根据IEEE解决孤岛问题的新标准，有意识的孤岛存在将不再被禁止，而是鼓励供电方和用户尽可能通过技术手段实现孤岛运行。因此，假设停电区域中存在1个或多个分布式电源具有电压和频率调

5、节能力，则该孤岛可独立运行，否则该孤岛中所有的电源退出运行，孤岛中的全部负荷停电。3、计及分布式电源的配网故障处理3.1基于自动化系统的故障定位分布式电源接入配电网后，会改变配电网的短路电流水平和方向。由于分布式电源容量一般较小，提供的短路电流也较小，而且短路电流会受到光照和风速等自然因素影响，因此，增加了继电保护配合的困难。①分布式电源接入10kV母线的情况以图3.1为例，当DG发生故障时，开关S3和G均上报故障电流信息，因此，依据传统故障定位规则可判定是DG故障。图3.1分布式电源接入10kV母线故障实例图3.27分布式电源接入分支线故障实例当开关G与S3之间的线路上发

6、生故障时，只有S3上报故障电流信息,这是因为开关G的电流阈值根据主电源的短路电流设置，而G只流过DG所提供的短路电流，因此可以判定是G与S3之间馈线故障。当母线所带某条馈线上，如开关E下游区域故障时，此时只有S2、D和E上报故障电流信息，因此，依据传统故障定位规则可以判定是E下游区域故障。对于多个DG接入母线的情形，由于非故障DG支路与来自主电源的短路电流相叠加，因此上述选择性更容易满足。对于由于光照和风速等自然因素导致DG出力严重减少的情形，故障时流过DG出口断路器的短路电流可能很小而使其过电流保护不能启动，此时可依靠DG的“反孤岛”保护动作使得DG从电网脱离(对于DG接

7、入馈线的情形也是如此)。在这种情况下，不会影响依据传统故障定位规则进行故障定位的准确性。②分布式电源接入分支线的情况如图3.2所示，对于DG接入馈线的情形，当某个区域发生故障时，除了该区域的主电源侧端点会流过主电源所提供的短路电流以外，对于该区域与DG连接的端点也会流过相应DG提供的短路电流。若主电源提供的短路电流与DG7提供的短路电流相差较大时，可以设置故障电流上报阈值，当流过主电源所提供的短路电流时超过该阈值而上报故障电流信息，而流过DG提供的短路电流时未超过该阈值而不上报故障电流信息，从而根据故障电流信息依靠