分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)若干問(wèn)題的研究.pdf

1、在電力市場(chǎng)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略影響下，分布式發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)有的安裝靈活、供電方便、環(huán)保等特點(diǎn)引起全球范圍內(nèi)的關(guān)注。在集中式發(fā)電和大電網(wǎng)基礎(chǔ)上，大力發(fā)展分布式發(fā)電(Distributed Generation，DG)技術(shù)，建立混合型網(wǎng)絡(luò)成為未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，全面了解不同類(lèi)型分布式發(fā)電技術(shù)，對(duì)分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)合理規(guī)劃，研究其在電力系統(tǒng)應(yīng)用和影響具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。本文在概述了不同類(lèi)型分布式發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，

2、對(duì)聯(lián)網(wǎng)DG混合電力系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行、DG在電力系統(tǒng)中輔助服務(wù)和可靠性方面應(yīng)用、DG對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)面影響及解決方案進(jìn)行了深入研究。主要研究成果如下： 1)針對(duì)分布式發(fā)電與大電網(wǎng)聯(lián)合供電發(fā)展趨勢(shì)，建立了聯(lián)網(wǎng)分布式發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃模型。根據(jù)各種輸電網(wǎng)情況：輸電網(wǎng)全年正常運(yùn)行且電價(jià)固定、考慮輸電網(wǎng)停運(yùn)狀態(tài)、輸電網(wǎng)實(shí)時(shí)電價(jià)，應(yīng)用啟發(fā)式算法得到了對(duì)應(yīng)情況下聯(lián)合系統(tǒng)最優(yōu)供電方案，討論了各種因素對(duì)DG選型、容量配置等優(yōu)化結(jié)果的影響。根據(jù)負(fù)荷曲線和各類(lèi)型分

3、布式能源資源分布數(shù)據(jù)，得到了不同類(lèi)型DG和輸電網(wǎng)小時(shí)功率輸出運(yùn)行結(jié)果。規(guī)劃結(jié)果和運(yùn)行性能充分說(shuō)明了分布式電源之間及其與輸電網(wǎng)聯(lián)合供電的經(jīng)濟(jì)、可靠互補(bǔ)優(yōu)勢(shì)，為DG成為可行的電網(wǎng)擴(kuò)容計(jì)劃提供了理論論證，并對(duì)實(shí)際含分布式發(fā)電配電系統(tǒng)規(guī)劃提供了重要的指導(dǎo)意義。 2)輔助服務(wù)市場(chǎng)正在建立和發(fā)展，本文討論了分布式發(fā)電提供AGC輔助服務(wù)的潛力。通過(guò)引入“微型電網(wǎng)”概念，在配電系統(tǒng)范圍內(nèi)建立了含分布式發(fā)電系統(tǒng)AGC：調(diào)度模型。模型求解得到了DG

4、參與AGC輔助服務(wù)市場(chǎng)前后AGC調(diào)度分配結(jié)果，結(jié)果顯示了分布式電源參加AGC服務(wù)的經(jīng)濟(jì)性能；在選擇控制參數(shù)優(yōu)良的分布式電源類(lèi)型后，頻率，非計(jì)劃交換電量響應(yīng)仿真結(jié)果說(shuō)明了DG提供AGC服務(wù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及發(fā)電機(jī)類(lèi)型對(duì)AGC運(yùn)行性能的影響。進(jìn)一步，基于不同類(lèi)型機(jī)組對(duì)控制性能指標(biāo)--區(qū)域控制偏差(ACE)的貢獻(xiàn)系數(shù)，提出了對(duì)AGC輔助服務(wù)費(fèi)用簡(jiǎn)單直觀的比例分?jǐn)偡椒?，在一定程度上體現(xiàn)了市場(chǎng)環(huán)境下費(fèi)用分?jǐn)偟墓叫浴?3)在電力市場(chǎng)環(huán)境，用戶

5、對(duì)配電系統(tǒng)可靠性要求日益提高的情況下，提出了DG作為配電系統(tǒng)故障下的備用機(jī)組應(yīng)用。通過(guò)權(quán)衡比較購(gòu)買(mǎi)：DG備用費(fèi)用增加和負(fù)荷中斷費(fèi)用減少，得到了最優(yōu)容量配置。其中，購(gòu)買(mǎi)備用費(fèi)用計(jì)及了因機(jī)組自身FOR造成的失機(jī)組損失費(fèi)用；可中斷費(fèi)用根據(jù)不同負(fù)荷類(lèi)型停電損失函數(shù)(SCDF)精確得到。算例顯示該模型具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，DG備用容量滿足了不同負(fù)荷類(lèi)型的可靠性需求，極大減少了傳統(tǒng)統(tǒng)一可靠性指標(biāo)下的備用交叉補(bǔ)貼。通過(guò)計(jì)算DG做后備機(jī)組前后負(fù)荷點(diǎn)可靠性

6、指標(biāo)和系統(tǒng)中斷費(fèi)用，結(jié)果說(shuō)明DG能夠有效降低可中斷費(fèi)用、縮短負(fù)荷點(diǎn)平均停運(yùn)時(shí)間和停運(yùn)持續(xù)時(shí)間，并對(duì)靠近DG的負(fù)荷可靠性影響更大。 4)風(fēng)力發(fā)電機(jī)等可再生能源發(fā)電接入系統(tǒng)比例逐年增加，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電隨機(jī)波動(dòng)引起的電壓波動(dòng)問(wèn)題，建立了系統(tǒng)無(wú)功設(shè)備最優(yōu)改造計(jì)劃。通過(guò)引入靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)，配電網(wǎng)已有柴油發(fā)電機(jī)作為快速補(bǔ)償設(shè)備，根據(jù)蒙特卡羅仿真得到的各種風(fēng)力發(fā)電狀態(tài)，確定了SVC最優(yōu)安裝位置，各無(wú)功源最優(yōu)出力。仿真算例表明，風(fēng)力發(fā)電

7、機(jī)具有功率輸出隨機(jī)，發(fā)出有功同時(shí)消耗無(wú)功功率特點(diǎn)，通過(guò)安裝足夠的SVC容量，可以大幅度降低系統(tǒng)網(wǎng)損和電壓偏差，達(dá)到克服電壓波動(dòng)，提高系統(tǒng)電能質(zhì)量目的。 5)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)接入系統(tǒng)引起的無(wú)功支持費(fèi)用分?jǐn)倖?wèn)題，采用基于公理的Shapley值分?jǐn)偡椒▽?shí)現(xiàn)了無(wú)功服務(wù)費(fèi)用在不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)組間的分?jǐn)?。該方法滿足了經(jīng)濟(jì)學(xué)公理特征，分?jǐn)偨Y(jié)果公平、合理，易被市場(chǎng)參與者接受，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)合理的接入位置和容量提供了經(jīng)濟(jì)信號(hào)，對(duì)分布式發(fā)電機(jī)聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)問(wèn)題