[發(fā)明專利]光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)方案設(shè)計與分析評估輔助系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410207003.2
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103955777B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅鳳章;魏煒;王成山;白洋
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標代理有限公司12103
• 代理人: 鄧琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)規(guī)劃領(lǐng)域的系統(tǒng)，具體是一種光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)方案設(shè)計與分析評估輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電作為太陽能利用的主要手段，對優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動節(jié)能減排、實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著相關(guān)政策和技術(shù)標準的相繼出臺，國內(nèi)并網(wǎng)光伏容量近年來呈現(xiàn)急劇上升的趨勢。大規(guī)模分布式光伏接入配電網(wǎng)，將對傳統(tǒng)配電網(wǎng)的規(guī)劃運行等多方面產(chǎn)生影響，傳統(tǒng)配電網(wǎng)將轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谐绷鞯碾p向流動特性、用戶的負荷與電源雙重角色、負荷與電源的雙端不確定性的新型有源配電網(wǎng)，從而導致傳統(tǒng)配電網(wǎng)的分析評估工具不再完全適用，如國外的CYMDIST（CYME Distribution，CYME公司的配電網(wǎng)分析系統(tǒng)）、ETAP（ETAP公司的電力電氣分析、電能管理綜合分析軟件系統(tǒng)）、DPlan（Distribution Planning，配電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)）等提供的功能都屬于傳統(tǒng)的配電網(wǎng)分析功能，沒有考慮到配電網(wǎng)中分布式能源大量接入的特點。已有的新能源設(shè)計工具如美國可再生能源實驗室（NREL ，National Renewable Energy Laboratory）開發(fā)的微網(wǎng)經(jīng)濟性分析工具HOMER（Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources，多能源混合優(yōu)化系統(tǒng)）、德國電力系統(tǒng)分析軟件DIgSILENT（Digital Simulation and Electrical Network，數(shù)字仿真和電網(wǎng)計算系統(tǒng)）、以及專用的光伏系統(tǒng)分析和設(shè)計工具PVsyst（PhotoVoltaic system，光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件）、PV*SOL（PhotoVoltaic Solar，太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)計軟件）等，偏重于光伏電站本體輔助設(shè)計和光伏發(fā)電的運行模擬分析，并不能貫穿光伏接入工程輔助設(shè)計工作的全過程，不支持從電網(wǎng)整體角度衡量整個配電網(wǎng)的光伏容納能力，且不能兼容國內(nèi)配電網(wǎng)信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的特點。

目前國內(nèi)以光伏為代表的新能源接入配電網(wǎng)實際工作對輔助工具的需求主要表現(xiàn)在：

1）對光伏接入配電網(wǎng)輔助設(shè)計工具的需求

目前國內(nèi)在開展光伏接入配電網(wǎng)方案設(shè)計時，通常都需要先篩選提取配電網(wǎng)相關(guān)信息系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換成PVsyst、PV*SOL等工具要求的格式，還需要組合使用多種工具以實現(xiàn)輔助設(shè)計、方案評價的功能，不便于光伏接入配電網(wǎng)方案設(shè)計工作的大規(guī)模開展。因此需要有專用的光伏接入配電網(wǎng)輔助設(shè)計工具，不僅貫穿光伏接入工程輔助設(shè)計工作的全過程，而且兼容國內(nèi)配電網(wǎng)信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的特點，可以直接嵌入到電力公司現(xiàn)有的配電網(wǎng)分析工具中。

2）對時序分析的需求

傳統(tǒng)配電網(wǎng)分析工具一般采用基于某一典型時間斷面的分析方法，如配電網(wǎng)規(guī)劃通常采用最大負荷時刻的狀態(tài)進行分析。而光伏發(fā)電具有間歇、隨機的特點，其出力在一定范圍內(nèi)持續(xù)波動，且可能在短時間內(nèi)急劇變化。若仍使用傳統(tǒng)配電網(wǎng)分析工具基于單一時間斷面的分析形式，將很有可能產(chǎn)生錯誤的分析結(jié)果，因此有必要采用時序分析方法進行更為細致的分析評估。

所述的“時序分析”，是指能夠以多種時間尺度（如單一時間斷面、1年、1天、1小時等）進行計算分析的體系，需要建立在具備電網(wǎng)時序運行數(shù)據(jù)、光伏發(fā)電裝置出力時序數(shù)據(jù)等詳盡時序數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上。

隨著數(shù)據(jù)采集速度的提升以及海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)的時序數(shù)據(jù)采集與存儲已經(jīng)得以實現(xiàn)，電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計層面的時序分析是完全可以實現(xiàn)的，而傳統(tǒng)配電網(wǎng)分析工具并沒有很好地利用這些數(shù)據(jù)。

3）對有源配電網(wǎng)綜合評估的需求

光伏電源大規(guī)模接入配電網(wǎng)后，電網(wǎng)運行狀態(tài)將會因大量具有隨機性的光伏電源而變得更為復雜。由于光伏電源對配電網(wǎng)造成的影響并不是每個光伏電源影響的簡單疊加，需要從配電網(wǎng)整體的角度，在時序分析的基礎(chǔ)上對配電網(wǎng)進行多方面的分析，從而有效評估配電網(wǎng)對光伏電源接入的適應(yīng)能力與接納能力，并以此指導光伏接入配電網(wǎng)的規(guī)劃、審批和設(shè)計，引導并網(wǎng)光伏的科學有序發(fā)展。

總之，目前國內(nèi)亟需一套支持時序分析的光伏接入配電網(wǎng)方案設(shè)計與分析評估輔助系統(tǒng)，除能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏接入配電網(wǎng)單個工程的方案設(shè)計與分析評估外，還能夠?qū)夥性磁潆娋W(wǎng)的整體進行規(guī)劃、設(shè)計、分析和評估。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，而提供一種光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)方案設(shè)計與分析評估輔助系統(tǒng)。

本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)方案設(shè)計與分析評估輔助系統(tǒng)，包括：