CN104242446A - 高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，包括以下步骤，1），增加对10kV高压侧并网点、380V低压侧的分布式电源接入信息的监测；2），将运行信息上传至配网主站，并进行分布式电源的调度控制和投切管理；3），扩展含分布式电源的配电网电压无功优化；4），扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析。本发明能够使配网运行适应分布式电源的大规模接入，且满足分布式电源并网的各种标准规范，方法清晰可靠，具有良好的应用前景。

Description

高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法
技术领域
本发明涉及一种高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，属于分布式电源并网技术领域。 
背景技术
随着国家“十一五”发展规划的出台执行，节能减排，转变能源结构已成为国家能源战略发展必然趋势。在这样的大背景下，分布式电源的发展已成必然，目前，分布式电源大规模接入配电网后，对配电网的继电保护配置、配电自动化***功能应用、电能质量、现场作业安全等的影响将会凸显，研究并提出了高渗透率分布式电源接入情况下的配网运行监控技术，根据各地实际情况，超前安排了相关分布式电源并网专项试点研究工作，建设了各具特色的分布式电源与微电网示范***，从技术上对分布式电源及其并网技术进行了一定研究，是十分必要的。 
国际电工委员会(IEC)根据不同分布式电源类型，分别制定技术标准。如风力发电技术标准，光伏发电和燃料电池技术标准，而IEEE 1547适用于所有类型分布式电源，对其性能、运行监控、测试、安全等方面提出了要求，总结国内外关于分布式电源并网的标准规范，并网标准和要求一般包括：一般要求，安全和保护要求以及电能质量要求三个方面。 
目前，在配电自动化领域以《配电自动化技术导则》为统领，涵 盖技术原则、建设改造、设备选型、项目验收、检测验收、运行维护等几个方面，已形成了比较完善的标准系列，配电自动化系列标准已考虑并预留了分布式电源功能扩展，在《配电自动化技术导则》等标准中明确分布式电源的接入及应用作为智能化扩展功能，但没有做深入细致及***性的阐述，在具体操作与执行层面尚需要进一步明确。 
发明内容
本发明的目的是克服现有的分布式电源大规模接入配电网后，对配电网的继电保护配置、配电自动化***功能应用、电能质量、现场作业安全等的影响将会凸显，没有深入研究的参考依据。本发明的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，能够使配网运行适应分布式电源的大规模接入，且满足分布式电源并网的各种标准规范，方法清晰可靠，具有良好的应用前景。 
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是： 
一种高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：包括以下步骤， 
步骤(1)，增加对10kV高压侧并网点、380V低压侧的分布式电源接入信息的监测，包括实时采集分布式电源并网运行信息，监测风力发电、光伏发电、储能、汇流箱、低压柜及并网点的状态数据； 
步骤(2)，将步骤(1)监测的运行信息、状态数据上传至配网主站，并对具备受控条件的分布式电源开关、并网点开关实现分合控制，根据分布式电源的运行信息，进行分布式电源的调度控制和投切管理； 
步骤(3)，扩展含分布式电源的配电网电压无功优化； 
步骤(4)，扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析。 
前述的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：步骤(1)实时采集分布式电源并网运行信息，包括并网点开关状态、并网点电压和电流、分布式电源有功功率和无功功率和分布式电源发电量。 
前述的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：步骤(3)，扩展含分布式电源的配电网电压无功优化的方法，包括以下步骤， 
(1)，建立含分布式电源的配网无功优化的数学模型，以网损最小为目标函数，配网节点的电压幅值波动为约束条件，得到分布式电源的最佳无功出力； 
(2)选择无功补偿装置的最佳安装节点及安装容量，实现含分布式电源的配电网电压无功优化。 
前述的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：步骤(4)，扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析的方法，包括以下步骤， 
(1)根据配网的当前运行状态，结合分布式电源的发电预测，制定调度周期内各时段的功率控制策略，形成一个调度周期内的发电调度计划，通过并网接口设备下发给分布式电源的运行控制器执行； 
(2)分布式电源的运行控制器相应的控制命令，并将执行情况反馈至配网主站； 
(3)配网主站对分布式电源响应发电调度计划的情况按照周期进行监视和检查。 
本发明的有益效果是：本发明的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，针对配电网大规模接入分布式电源的现状，结合面向配电网安全稳定、电能质量、调度运行等业务的研究分析及要求，分析分布式电源接入对配电网的影响，明确分布式电源大规模接入后给配电网带来的关键问题，给出高渗透率分布式电源接入情况下，配网运行监控信息的新增内容及扩展功能，能够使配网运行适应分布式电源的大规模接入，且满足分布式电源并网的各种标准规范，方法清晰可靠，具有良好的应用前景。 
附图说明
图1是本发明的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法的流程图。 
图2是本发明的扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析的流程图。 
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。 
本发明的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，能够使配网运行适应分布式电源的大规模接入，且满足分布式电源并网的各种标准规范，如图1所示，包括以下步骤， 
步骤(1)，增加对10kV高压侧并网点、380V低压侧的分布式电源接入信息的监测，包括实时采集分布式电源并网运行信息，监测风力发电、光伏发电、储能、汇流箱、低压柜及并网点的状态数据，实时采集分布式电源并网运行信息，包括并网点开关状态、并网点电压和电流、分布式电源有功功率和无功功率和分布式电源发电量，具体增加的对10kV高压侧并网点、380V低压侧的分布式电源接入信息的监测量，如下表1所示， 
表110kV高压侧并网点、380V低压侧的分布式电源接入增加的监测量 
步骤(2)，将步骤(1)监测的运行信息、状态数据上传至配网主站，并对具备受控条件的分布式电源开关、并网点开关实现分合控制，根据分布式电源的运行信息，进行分布式电源的调度控制和投切管理； 
步骤(3)，扩展含分布式电源的配电网电压无功优化，我们知道 分布式电源并网后，会使得沿馈线的各负荷节点处的电压有所提高，甚至某些节点的电压会超过上限，对用户产生影响；分布式电源的投退，也会导致馈线电压波动，分布式电源并网后，只能在一定程度上改善配电网的无功不足且有些分布式电源不但不能提供无功功率反而会消耗无功功率，含分布式电源的配电网的无功优化采用合适的无功控制方案实现配网节点电压在规定范围内，具体包括在合适的节点位置安装合适容量的无功电源进行无功补偿来降低***网损以及对无功补偿装置的综合优化控制，实现包括以下步骤， 
(1)，建立含分布式电源的配网无功优化的数学模型，以网损最小为目标函数，配网节点的电压幅值波动为约束条件，得到分布式电源的最佳无功出力； 
(2)选择无功补偿装置的最佳安装节点及安装容量，实现含分布式电源的配电网电压无功优化； 
步骤(4)，扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析，我们知道分布式电源大规模并网，高渗透率情况下，分布式电源计划调度及功率平衡分析考虑到分布式电源出力的不规律性，结合发电预测以及负荷预测，以区域电量平衡为原则，如图2所示，包括以下步骤， 
(1)根据配网的当前运行状态，结合分布式电源的发电预测，制定调度周期内各时段的功率控制策略，形成一个调度周期内的发电调度计划，通过并网接口设备下发给分布式电源的运行控制器执行； 
(2)分布式电源的运行控制器相应的控制命令，并将执行情况反馈至配网主站； 
(3)配网主站对分布式电源响应发电调度计划的情况按照周期进行监视和检查。 
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (4)

1.高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤（1），增加对10kV高压侧并网点、380V低压侧的分布式电源接入信息的监测，包括实时采集分布式电源并网运行信息，监测风力发电、光伏发电、储能、汇流箱、低压柜及并网点的状态数据；
步骤（2），将步骤（1）监测的运行信息、状态数据上传至配网主站，并对具备受控条件的分布式电源开关、并网点开关实现分合控制，根据分布式电源的运行信息，进行分布式电源的调度控制和投切管理；
步骤（3），扩展含分布式电源的配电网电压无功优化；
步骤（4），扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析。
2.根据权利要求1所述的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：步骤（1）实时采集分布式电源并网运行信息，包括并网点开关状态、并网点电压和电流、分布式电源有功功率和无功功率和分布式电源发电量。
3.根据权利要求1所述的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：步骤（3），扩展含分布式电源的配电网电压无功优化的方法，包括以下步骤，
（1），建立含分布式电源的配网无功优化的数学模型，以网损最小为目标函数，配网节点的电压幅值波动为约束条件，得到分布式电源的最佳无功出力；
（2）选择无功补偿装置的最佳安装节点及安装容量，实现含分布式电源的配电网电压无功优化。
4.根据权利要求1所述的高渗透率分布式电源的主动配电网运行监控方法，其特征在于：步骤（4），扩展分布式电源发电计划调度及功率平衡分析的方法，包括以下步骤，
（1）根据配网的当前运行状态，结合分布式电源的发电预测，制定调度周期内各时段的功率控制策略，形成一个调度周期内的发电调度计划，通过并网接口设备下发给分布式电源的运行控制器执行；
（2）分布式电源的运行控制器相应的控制命令，并将执行情况反馈至配网主站；
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