[發明專利]一種含新能源發電系統與特殊負荷的配電網優化規劃方法

在審

• 申請號: 201710783960.3
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107508288A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 羅為;孟迎軍;王彬彬;申繼偉;李鑫;朱甦;王麗君;王玉玨;徐鵬;劉新偉;童俊凱;徐志偉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學紫金學院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電網優化規劃方法，特別是一種考慮電能質量的含新能源發電系統與特殊負荷的配電網優化規劃方法，屬于新能源配電網領域。

背景技術

隨著傳統能源的稀缺性和節能環保問題的日益突出，以節能環保和可再生為特征的新能源逐漸得到了全世界重視。新能源包括太陽能、風能、海洋能、生物質能與核能等。其中尤以太陽能與風能近年來得到了長足的發展。新能源盡管有諸多優點，但容易受到自然因素的影響，具有隨機性、間歇性，大多數新能源發電系統都是通過電力電子裝置接人電網，因此會給電能質量帶來一系列影響。

隨著國民經濟和現代工業的高速發展，電力系統中的負荷日趨復雜化和多樣化。電氣化鐵路、冶金、電動汽車充電樁等大功率非線性、沖擊性及波動性特殊負荷的大量使用，對區域性電網甚至整個電力系統的影響已表現的十分突出，已帶來一系列電能質量問題。

傳統電能質量的治理方法主要是采用相關裝置(比如無源濾波器和靜止無功補償裝置)用以抵制諧波、減輕三相不平衡以及降低閃變。此種治理方法僅僅從后期、局部改善考慮，具有被動、價格昂貴與效率低下的缺點。目前未見含有特殊負荷與新能發電系統的配電網在前期規劃期間就綜合考慮多方面因素進行電能質量綜合改善的相關報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含新能源發電系統與特殊負荷的配電網優化規劃方法，解決現有技術中減少新能源與特殊負荷接入電網帶來的電能質量問題。

為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的：

所述方法包括：

對風力發電系統建立模型。風力發電系統包括風速子系統，傳動系統，風力機子系統，控制子系統。

對太陽能光伏發電系統建立模型。光伏發電系統包括光伏陣列，含最大功率點跟蹤(MPPT)功能的升壓模塊，因為有時需要接入電網運行，因此還必須含有光伏逆變器子系統。

對特殊負荷進行建模。建立電動汽車充電樁模型、電弧爐負荷模型。

建立光伏充電站模型。光伏充電站模型包括直流充電模型與交流充電模型，直流充電模型是光伏發電系統發出的穩定可控制的直流電直接作為充電樁的輸入電源；交流充電模型是光伏發電系統發出的直流電經光伏逆變器變換成可以接入電網的交流電，交流電再經過整流得到直流電，供電動汽車充電樁使用。

建立只含單一新能源發電系統或者特殊負荷的配電網，包括只含風力發電系統的配電網模型、只含光伏發電系統的配電網模型與只含有特殊負荷(比如電動汽車充電樁、電弧爐)的配電網模型。改變新能源發電系統并網點或者特殊負荷接入點的位置，分析電網電能質量，得到接入點對電能質量影響的分布規律，找出對電能質量影響最小的接入點作為最優布置點。

建立含兩種及以上的新能源發電系統與特殊負荷的配電網模型，包括同時含風力發電與光伏發電系統配電網模型，同時含風力發電系統與充電樁負荷配電網模型，同時含風力發電系統與電弧爐負荷配電網模型，同時含光伏發電系統與充電樁負荷配電網模型，同時含光伏發電系統與電弧爐負荷配電網模型，同時含風力發電系統、光伏發電系統與特殊負荷配電網模型。按照只改變其中一個并網點的位置其余不變的原則，分析電網的電能質量，得到多種新能源發電系統與特殊負荷對電能質量影響的規律。首先分析兩兩集中并網是否有改善電能質量的可能，如果有，則將二者集中布置，互相抵消部分電能質量問題。然后對新能源發電系統與特殊負荷按照對電能質量的影響從大到小進行排序。最后按照上述順序參照含單一新能源發電系統或者特殊負荷的配電網配置原則逐個選擇最優布置點。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：本發明可以在配電網規劃期間就綜合考慮各方面因素進行全局優化，本發明可以在源頭上減少配電網中新能源發電系統與特殊負荷對電能質量的影響，本發明可以按照優先級尋找每個新能源發電系統與特殊負荷最優布置點。伴隨著新能源與大量特殊負荷的大量使用，本發明將具有更為廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是新能源與特殊負荷模型建立及分析圖；圖2是含新能源發電系統與特殊負荷的配電網優化規劃分析流程圖；圖3是含新能源發電系統與特殊負荷的配電網模型；圖4是直流充電站模型。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實例對本發明做進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本發明并能予以實施，但所舉實例不作為對本發明的限定。

(1)只含單一新能源發電系統或者特殊負荷的配電網分析