含微网的新型配电系统可靠性评估综述.pdf

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1、第31卷第1期电力自动化设备Vol．31No．12011年1月ElectricPowerAutomationEquipmentJan.2011含微网的新型配电系统可靠性评估综述别朝红，李更丰，王锡凡（西安交通大学电气工程学院，陕西西安710049）摘要：简要介绍了分布式发电及微网的特点，总结了国内外微网技术的研究现状。指出微网的接入改变了配电网辐射状的结构，使得配网潮流双向流动，微网的孤岛运行以及微网内分布式电源输出功率的不确定性都将给配电系统的可靠性评估带来新的问题。对分布式电源建模较多地考虑自身特性而未能从微网角度考虑计及与配电系统的相互影响、孤岛划分策略以及负荷建模的研究

2、无法适用于微网的特性和运行机理等现有研究工作的局限性进行了概括。在此基础上，提出微网以及含微网的新型配电系统可靠性评估中亟需研究的几个问题：含微网新型配电系统的可靠性评价指标体系；微网的运行方式、运行特性及与配电系统相互影响的机理；分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模；多电源配电系统可靠性评估的模型和精确高效算法。关键词：分布式发电；微网；配电网；可靠性评估中图分类号：TM732；TM744；TM61文献标识码：A文章编号：1006－6047（2011）01－0001－06性评估研究现状及存在的问题，在此基础上，针对微0引言网以及含微网的新型配电系统可靠性评估，给出进自20

3、世纪90年代以来，由于能源危机和环境一步的研究方向。约束，世界各国十分重视发展可再生能源发电，如风1分布式发电与微网电、光伏电池、燃料电池和微型燃气轮机等。近20年来，美国新增发电量中超过50%是由非传统能源1.1分布式发电提供的；而在欧洲，法国可再生能源发电量在2010所谓分布式发电就是指某些靠近用户侧安装的年达到约21%［1-3］。无疑，分布式发电将成为未来大中小型发电装置，容量一般在10MW以下。它既可型电网的有力补充和有效支撑，是未来电力系统的独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也可接发展趋势之一。入配电网络，与公共电网一起共同为用户提供电能。［4-5］21世纪初，美

4、国学者首先提出微网的概念。它是以资源和环境效益最大化、以能源利用效率最微网是将可再生能源发电装置、负荷、储能装置及优化确定方式和容量的新型能源系统［10］。控制装置等有机结合并接入到电网中的技术；微网尽管分布式发电具有投资小、环保以及灵活性一般接入到配电系统中，它既可与电网联网运行，也高等优点，但它对大电网的影响却是不得不考虑的可在电网故障或需要时与主网断开单独运行，它的一个问题，如数量众多的分布式电源接入配电网后，灵活运行方式可以实现分布式能源的接纳及与电网传统辐射状的无源配电网络将变成一个遍布中小型的互相支撑［6-9］。随着微网技术的发展和完善，它电源和负荷的有源网络，潮流

5、也不再单向地由变电将成为可再生能源综合利用最有效的方式。站母线流向负荷。配电网根本性的变化使得电网各随着微网的接入，传统的单电源辐射状配电网种保护定值和机理发生了深刻变化，同时分布式电变成了一个遍布电源和负荷的含多电源的新型配电源的并网运行可能会引起电网电压和频率的偏移、系统，改变了配电网辐射状的结构，增加了配电网潮电压波动和闪变等电能质量问题，给电网安全运行流的不确定性，从而对系统的运行和控制产生了一带来很大威胁，所以尽管分布式发电技术具有极大系列的影响，配电系统可靠性的评估理论与方法也的应用潜力，但仍然无法被电力部门所接受［11］。正将发生变化。本文将从微网接入后对配电系统

6、的影是在这样的背景下，电力工作者提出了微网的概念。响切入，着重分析分布式电源接入配电系统的可靠1.2微网及其特性收稿日期：2010－09－28；修回日期：2010－11－10微网是指由分布式电源、负荷、储能装置、控制基金项目：国家自然科学基金资助项目（51077108）；2009年系统等组成的一个小型配电系统，按照范围、大小和度高等学校博士学科点专项科研基金课题所有权的不同，微网具有多种形式，可以分为单元级、（20090201110017）；教育部新世纪优秀人才支持多单元级、馈线级和变电站级。根据CERTS的定计划（NCET－07－0660）；中国电机工程学会电力义［5，12-

7、14］青年科技创新项目（2008－01），微网是一个可以自治的单元，可以实现孤电力自动化设备第31卷岛模式与并网模式间的无缝转换。每个微网都将续性以及可靠性的定量评估等问题，尽管已经引起本地的可再生能源或其他分布式能源发电单元与本电力工作者的关注，但进入实质研究阶段的却不多，地的负荷或储能装置组合起来，形成相对独立的供尤其是微网自身的可靠性以及结合微网接入后配电电子系统，以减少或避免系统大范围故障时对用户系统特征的改变，专门针对含微网的新型配电系统的影响。微网作为一个整体与外网联系，既可以与