主动配电网新能源并网消纳能力研究

 2022-11-05 09:10:43

论文总字数:34794字

摘 要

分布式能源(DG)如何大规模地去稳定接入电网的问题一直困扰着我们,而主动配电网(ADN)指的是DG大规模接入电网,以三元结构为特征的一种配用电技术,这与二元结构的传统的配电网有着很大的区别,ADN能“主动”对DG的运行进行分析及预测,并进行控制和管理,从而能够消除DG对配电网带来的消纳影响,实现对DG的很好利用。中国新能源电力的发展规模领跑全球,与传统能源相比,新能源开发成本小并且且储量巨大,但是发展新能源的同时,它所带来的消纳不足的问题也让我国的发展受到了限制。制约新能源电力的发展的因素很多,影响消纳的原因更是复杂,这还需要我们研究很久才能克服。在未来,我们必将面对高渗透率可再生新能源,如何合理地区开发和利用将是最重要的问题,这将给未来配电网地运行和规划带来很大的挑战。DG的广泛并网也将作为传统配电网转向主动控制能力很强的ADN演变的巨大的推动力。然而目前ADN调节能力的不足将持续限制了DG渗透率的提高,因而坚持完善ADN技术可以未来解决这一问题。

关键词:主动配电网;DG;新能源;并网消纳

ABSTRACT

The problem of how distributed power supply (DG) can stabilize access to power grid on a large scale has been bothering us, ADN active distribution network (ADN) refers to a distribution technology characterized by the "distributed power grid-grid-electric load" triple structure after DG's large-scale access to the distribution network, which is different from the traditional dual structure, ADN can "actively" analyze ADN predict the operation performance of DG, ADN control ADN manage it, ADN can eliminate some of the impact of DG on the distribution network. Realize the good use of DG. China's new energy power development scale leads the world, compared with traditional energy, new energy development costs are small ADN huge reserves, but the development of new energy at the same time, it brings about by the problem of inadequate consumption has also limited China's development. There are many factors restricting the development of new energy power, ADN the reasons for the loss of consumption are more complex, which still need us to study for a long time to overcome. In the future, we will face high penetration of renewable new energy, how to develop ADN use the most important issues, which will bring great challenges to the future distribution network operation ADN planning. DG's extensive grid-connected network will also serve as a huge driver of the evolution of the traditional distribution network to ADN with strong active control capabilities. However, the current lack of ADN regulation capacity will continue to limit the improvement of DG penetration, so insist on perfecting ADN technology can solve this problem in the future.

Keywords: active distribution network; distributed power supply; new energy; grid elimination

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 背景及意义 1

1.2 课题的关键问题及难点 2

1.2.1 关键问题 2

1.2.2 难点 2

1.3研究方案 3

第二章 ADN研究现状 5

2.1 国内外发展现状 5

2.2 省内发展现状 5

2.3 试点区发展现状 6

2.4 试点区存在的问题 6

2.4.1 光伏能源开发利用规模与强度仍需增强 7

2.4.2 基础设施支撑能力及配套功能有待提升 7

2.5 当地光伏概况 7

第三章 OPENDSS程序及仿真 9

3.1 OPENDSS简介 9

3.2 光伏系统的介绍 10

3.3 OPENDSS 工作流程 11

3.3.1 定义电路 11

3.3.2设定电路的仿真计算选项 12

3.3.3解潮流计算问题 12

3.3.4 分析已解电路 12

3.4 OPENDSS代码说明 12

3.5 OPENDSS仿真结果 15

第四章 负荷预测 19

4.1 近期负荷预测 19

4.2 中期负荷预测 19

4.3 远景网格负荷预测 20

第五章 现状渗透率分析 22

第六章 总结: 23

致谢 24

参考文献 25

附录1:215线路完整程序 26

附录2:其余线路定义光伏系统部分 32

第一章 绪论

1.1 背景及意义

二十一世纪以来,我国国民经济发展迅速,人民生活水平也得到了大幅提高,对电视,电脑等电器产品的需求越发强大,城市的电力需求也逐渐变大,这也为以新能源为主的DG的发展带来了巨大的机遇,然而城乡分布不均,有些偏远地区的山村也有一定的电力需求,这同时给电力统筹带来了一定的困扰。这将促进一种三元结构的配用电技术的产生,ADN它将更好的对DG进行控制管理,消除DG对电网的影响,实现高效应用。在大环境下,全国各地都出现了一定的环境污染问题,很多资源也接近枯竭,这迫切地需要我们去发展利用新能源,在ADN技术下新能源的使用虽然说是高效,清洁,并且储量巨大,但是同时如何提高的新能源的消纳能力目前正是我们所面临的问题。项目扎堆可能会带来一损俱损的风险,而随着低压侧并网的发展趋势,很可能放大项目扎堆带来的电力消纳风险,因此提高新能源并网消纳能力刻不容缓。

发展DG可以很好地减轻我国严重缺电的现状,是我国发展可持续战略的有效方法之一。伴随我国智能电网建设步伐的加快,我们要有足够的能力去应对DG不稳定的电压负荷,从而解决DG并网的一些技术问题。DG只有合理地去接入网络能够降低损耗、改善电压分布和推迟系统升级等。对DG并网并且对其进行合理配置优化有着重大的意义。但是如我们所见,很多新能源例如风、光等资源,这些资源来源于环境,所以受环境的影响也必然比较大,同样其所自身带有的的间歇性和随机性的特点将导致风机和光伏出力的波动性与不确定性,这些问题将严重影响配电系统的安全稳定运行。对于传统配电网来说,对DG简单的被动吸收和接纳根本无法应对DG并网带来的巨大的挑战,这一限制也将限制DG渗透率的提高。因此采取拥有主动控制和管理的功能的ADN能够更好地提高DG的消纳率、优化用能模式、实现电网的安全运行。

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