分布式能源接入的主动配电网典型系统构建与分析

分布式能源(Distributed Energy Resources, DER)的逐渐接入,对传统模式的配电网规划和运行提出了新的挑战和要求。为了适应这种新的形式,传统的无源配电网必须向具备潮流主动控制能力和与负荷互动能力的主动配电网(Active Distribution Network, ADN)转变。因此配电网规划和运行人员必须充分考虑DER对电网的影响。 为了深入研究DER接入配电网带来的影响,探讨ADN的规划与运行方法,开展DER接入技术的测试和制定相关技术标准,有必要建立一个适应DER接入的统一测试系统,该系统应具备灵活的网络拓扑、较低的损耗和良好的适应性(应对负荷变化)。为此,本文建立了DER接入的ADN典型系统,提出了包括网架结构、线路和变压器参数以及负荷节点详细信息在内的中国中压配电网示例系统,可对DER接入的技术和方法进行分析和验证。 在设计典型系统时,为满足ADN对负荷的适应性以及运行经济性的要求,本文在已有研究基础上,采用了中压馈线截面系列选择的新方法,采用了经济载荷范围和载荷供电距离两个新概念,克服了传统的基于经济电流密度选择馈线截面的多个缺点,使所选馈线不仅能够在全寿命周期内经济运行,而且在符合电压限值的前提下有较长的供电距离。基于同样的思路,对示例系统主变压器和各负荷节点的配变容量、数量进行了合理配置。典型系统可以从经济或技术角度研究ADN的规划与运行问题。由于现阶段在不计入社会和环境效益的情况下,DER发电的经济性与常规火力发电尚有较大差距,因此典型系统侧重于从技术角度研究DER接入配电网的多个问题。 为了探讨ADN如何降低损耗、提高供电质量,本文以DG的选址和定容对配电系统线损和馈线电压分布的影响作为应用实例,在典型系统上进行分析计算,仿真结果验证了研究结论,证明了研究成果对配电系统节能降损、提高运行效率有一定指导意义,同时表明了该系统对辅助分析ADN规划、运行有良好效果。