大量分布式光伏电源接入智能配电网后的能量渗透率研究

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1、第32卷第8期电力自动化设备Vol．32No．82012年8月ElectricPowerAutomationEquipmentAug.2012大量分布式光伏电源接入智能配电网后的能量渗透率研究赵波1，21，21，2，张雪松，洪博文（1.浙江省电力试验研究院，浙江杭州310014；2.浙江省分布式电源和微网技术研究重点实验室，浙江杭州310014）摘要：从容量渗透率角度分析了并网光伏电源对传统配电网的影响，研究了在传统配电网最小负荷限制下光伏并网的容量渗透率极限。从能量渗透率角度分析了分布式光伏电源利用率、

2、成本等随光伏接入容量增加的变化趋势，在此基础上提出利用负荷转移和储能技术来增强配电网光伏接纳能力的措施。仿真结果表明，所提措施都能提高光伏能量渗透率和光伏利用率，但储能技术效果更好，且随着能量渗透率的增大，储能技术的优势更明显。关键词：分布式电源；光伏；容量渗透；能量渗透；配电网；储能中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1006－6047（2012）08－0095－06限将大幅提高。文献［1，10］根据传统发电机组调节0引言范围的限制对光伏渗透率极限进行评估。文献［11］近几年，世界光伏发电市场

3、迅速发展［1］，其中，在文献［1］的基础上研究了提高光伏渗透率极限的措施。以分布式电源形式接入配电网的并网光伏系统占主导地位，并有大规模发展的趋势［2］本文分析了配电网中的最小负荷限制，在该限制。在我国，依靠政府财政补助和优先并网政策的激励，光伏并网安装容下对某地区配电网接纳光伏电源的能力（光伏容量渗量不断增加［3］。而支持大量分布式电源的合理接入透率极限）进行评估，分析了提高光伏容量渗透率极是智能配电网的重要特征之一［2］，因此，有必要研究限的主要措施。此外，考虑未来光伏发电预测与控大规模光伏并网对配电

4、网的影响，并结合智能配电网制技术在配电网中的应用，从能量角度对光伏发电接条件对该影响进行分析和评估。入智能配电网的渗透率进行了分析，并对各种提高光受光资源时间分布不均衡和气象变化的影响，伏接纳能力措施的影响进行了研究。光伏电源的输出具有随机性、波动性、间歇性的特点，1光伏接入对配电网的影响因此其可调可控性较差，属于不可调度的发电机组。随着分布式光伏电源并网容量的迅速增加，光伏发电光伏过云暂态效应和低压退网等考虑极端条件将对电网带来很大影响，涉及电力平衡、电能质量、下（天气或电网电压）系统暂态对光伏渗透率极

5、限的保护配置、供电可靠性、发电规划等规划设计和调度限制，而传统发电机组调节能力主要从电力平衡的稳运行的各个方面［4-6］。但目前对于电网接纳光伏渗透态要求出发，研究发电系统负荷跟随能力对光伏渗透率极限的研究较少。率极限的限制。本文从配电网的角度考虑，分析配文献［7-8］针对过云暂态效应，分别考虑配电网电网内部的限制因素，对配电网的最小允许负荷进行的局部电压调节能力和传统调节机组的暂态负荷跟评估，并计算配电网中的光伏渗透率极限。随能力，对系统内的光伏渗透率极限进行了评估。1.1光伏并网对净负荷的影响文献［9

6、］研究发现，光伏分散布置产生的平滑效应可在配电网中，需要通过短期和长期的负荷分析和以在很大程度上削弱过云暂态效应，当光伏电源由集预测合理安排机组开机方式，进行电源规划。当光中的光伏电站接入转变为分散接入时，光伏渗透率极伏系统并网后，考虑到光伏发电的不可调节性，通常收稿日期：2011－05－18；修回日期：2012－06-12将其视为一种特殊的负荷，传统负荷减去该负荷就得基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2011A-到系统的净负荷。图1是某一实际地区2009年7A05A107）；国家电网公

7、司重大专项资助项目（ZDK／GW002-月1日负荷和光伏输出采样数据的小时平均值，反2012，ZDK／GW003－2012）ProjectsupportedbytheNationalHighTechnologyResearch映了接入光伏后系统的日净负荷（标幺值）曲线变化情andDevelopmentProgram（863Program）（2011AA05A107）and况，图中所有结果均按2009年负荷峰值进行了标幺MajorSpecialProjectofStateGridCorporation（ZD

8、K／GW002-2012，ZDK／GW003-2012）化处理。其中容量渗透率CP（CapacityPenetration）电力自动化设备第32卷0.8根据某地区2009年实测数据计算系统净负荷，当系统中的光伏接入容量渗透率达到9%时，系统的▲0.5荷最小净负荷降到全年负荷最小值（0.16p.u.）以下；当负净0.2系统中的光伏接入容量渗透率达到33%时，系统的最小净负荷小于0，对应配电网中出现反向潮流。根据-0.102468