含分布式電源的配電網可靠性評估模型研究.pdf

1、本文受國家自然科學基金項目（柔性發(fā)輸電系統(tǒng)概率風險評估和優(yōu)化配置模型研究，項目號50977094），中央高?；究蒲袠I(yè)務費科研專項“電網概率風險評估的參數不確定性分析及概率密度解析計算研究”（CDJZR11150012）資助。隨著傳統(tǒng)能源的大量消耗以及隨之帶來的環(huán)境污染問題，開發(fā)和利用安全、清潔、靈活、經濟的可再生分布式發(fā)電已成為世界各國關注的熱點。但是，大量分布式發(fā)電的接入，傳統(tǒng)的單電源輻射狀配電網將變?yōu)橐粋€遍布電源和用戶互聯的多電源

2、新型網絡結構，當饋線發(fā)生故障時，配電網中的局部區(qū)域可能會出現孤島運行，且可再生分布式發(fā)電的輸出功率具有很強的隨機性和間歇性，從而使得配電網可靠性評估的模型和方法發(fā)生了變化。本文研究含分布式電源的配電網可靠性評估模型，主要的研究工作和取得的成果有：
　　首先，詳細闡述論文研究的目的和意義，總結國內外常規(guī)配電網和含分布式電源的配電網可靠性評估研究現狀，介紹常用的配電網可靠性指標、元件可靠性模型和串并聯系統(tǒng)可靠性指標計算公式，以及分布式

3、電源的類型及其模型、分布式電源的接入方式、并網方式、運行方式和孤島運行模式。
　　其次，研究基于分層區(qū)域的復雜配電網可靠性評估模型。傳統(tǒng)的配電網可靠性評估模型大多是基于故障模式及后果分析法，采用由因尋果的思路：即枚舉故障事件并分析對各負荷點的影響后果。本文采用逆向思路，即由果索因的方式，枚舉負荷點，搜尋導致負荷點不同停運時間的配網元件集合。根據負荷點不同的停運時間，計及斷路器和熔斷器拒動的影響，采用廣度優(yōu)先搜索技術，定義負荷點的修

4、復域、隔離域、隔離切換域和零域的概念并提出分層劃分算法。
　　再次，建立并網型光伏發(fā)電系統(tǒng)（PVS）的可靠性模型，研究光/柴混合發(fā)電系統(tǒng)對配電網可靠性的影響。分析PVS的元件失效模式及其對PVS輸出功率的影響，建立元件故障階數考慮至三階時PVS的可靠性模型,將光照資源的不確定性和PVS的元件隨機停運相組合，得出PVS輸出功率的概率模型。采用離散卷積法，得出孤島電源出力—負荷相匹配的概率，并將計劃孤島視為一個負荷點，依據本文所提基于

5、分層區(qū)域的復雜配電網可靠性評估算法，推出孤島負荷點的可靠性指標計算公式。
　　最后，針對分布式電源輸出功率的隨機性和負荷的波動性問題，離散卷積法計算復雜且模型簡化存在誤差，本文進一步提出基于點估計法的含分布式電源的配電網可靠性評估模型。點估計法可將概率問題轉換為確定性數學問題，本文依據分布式電源輸出功率和配網負荷的概率密度分布構造其估計點，進一步通過分布式電源出力和配網負荷估計點與配網可靠性之間的函數映射關系實現配電網可靠性指標的

6、點估計。
　　采用IEEE-RBTS Bus6對常規(guī)配電網和含分布式電源的配電網開展可靠性評估研究。研究結果表明：基于分層區(qū)域的復雜配電網可靠性評估模型的正確性，在評估中計及斷路器和熔斷器拒動概率的必要性，負荷點及系統(tǒng)的可靠性與網絡中的斷路器和隔離開關的安裝位置密切相關，在恰當的位置安裝斷路器或隔離開關能有效改善某些負荷點和系統(tǒng)的可靠性；并網型光伏發(fā)電系統(tǒng)接入配電網后，能較好地改善孤島負荷點和整個系統(tǒng)的可靠性，但其改善程度大小還取