[发明专利]一种考虑农村低压配电网低电压治理的分布式电源优化配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网低电压治理以及优化规划技术领域，特别是一种考虑低压配电网低电压治理的分布式电源优化配置方法。

背景技术

随着生产和生活水平的提高，农村的用电量不断增加。近年来，使农村配电网逐渐暴露出电压偏低的问题。在负荷集中使用的灌溉期、农产品加工期、节假日期间容易出现“满负载”甚至“过负载”的现象。由于农村地域广阔、用户分散、线路供电半径长，农村用电负荷的快速增长，同时低压配电网还存在着三相线路阻抗不对称、负荷三相不平衡、阻抗比较大等因素，在用电高峰期间，造成农村低压配电网电压偏低，不能满足低压(380V/220V)电压允许偏差值为+7％～-10％的要求。农村“低电压”问题影响供电企业品牌形象，影响老百姓的切身利益，影响农村经济社会的持续发展，“低电压”治理工作迫在眉捷，需要研究低压配电网的电压调节问题。

目前，配电网常用的电压调节方法：改变变压器分接头调压、设置电压调节器、利用静止补偿器、并联电容器等无功补偿设备改变无功功率分布调压(并联电抗器补偿)、线路串联电容补偿(可通过增大导线截面、等方法来实现)。但是，目前几乎所有的控制方法及策略的研究均只针对变电站层及以上电网，对10kV及以下等级电网的研究很少。农村电力网的电压调节调节主要通过对上级60kV、110kV电网的调节实现，很难解决农村低压配电网的“低电压”问题。

随着能源和环境的双重压力，分布式电源(DG)在配电网中的应用备受关注。分布式电DG是一种分散配置在配电系统中的小规模发电系统。DG的容量从几个kW～几个MW。DG可以直接连接在中低压配电网。DG的应用具有减少损耗、对环境友好、改善电压、延迟电力系统的更新改造、降低投资成本、以及提高可靠性的优势。DG已经成为配电网中的重要电源，DG接入配电网中的数量正在不断显著增加，其中原因之一是其对配电网电压的支撑能力。DG可以减少线路过载并且提供电压支持。这对于配电网长线路的电压调节问题非常有利。也为解决我国配电网暴露出电压偏低的问题，特别是农村低压配电网电压偏低问题，提供了新的思路。

然而，只包含DG不能保证配电系统运行性能的优化，根据DG的不同容量、位置、和接入水平，分布式电源可能对配电网产生负面影响。而DG的优化配置对配电网的各项指标及运行情况起到决定性的作用，因此对于DG在配电网中的正确配置至关重要，对配电网的运行指标起着决定性的作用。从现阶段在DG优化配置和运行文献看，其主要目的可以归纳或概括为向电网输出一定比例的有功或者无功功率，从而改善配电网电压曲线、减小配电网损耗、降低投资。但是，已有的方法没有考虑三相负荷不平衡、三相线路阻抗不对称的情况，没有提出针对农村三相四线制低压配电网低电压问题的优化方法。

发明内容

本发明的目的是通过DG的优化配置，从根本上改善农村三相四线制低压配电网的潮流分布，解决用户分散、线路供电半径长、三相负载不平衡、三相线路阻抗不对称的三相四线制农村低压配电网的“低电压”问题；提出一种易于使用的DG优化配置方法，改善电压曲线，保证用户的用电。

本发明的目的是为了弥补农村低压配电网电压调节方法和技术的不足，而提出DG的优化配置方法，从根本上改善农村三相四线制低压配电网的潮流分布，改善电压曲线，解决上述农村低压配电网的“低电压”问题，同时降低损耗。

为了解决上述“低电压”问题，本发明提供的一种考虑农村低压配电网低电压治理的分布式电源优化配置方法，所述的农村低压配电网具有三相四线制供电、用户分散、线路供电半径长、三相负载不平衡、三相线路阻抗不对称的特点，并考虑了农村低压配电网已经配置无功和DG的影响，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)农村低压配电网a、b、c三相分别编号，即分相编号，各相节点和支路的编号方法相同，从离电源点最远的节点开始沿线路顺序编号，电源点的编号最大，离电源点越远节点编号越小。

2)根据农村低压配电网原始数据(包括电源点电压、负荷数据、电源情况以及线路阻抗)，分相计算各节点i的负荷电流支路i的电流分相确定低压配电网潮流分布，计算各节点i电压电压降落以及电压偏移百分数△U_i(％)；

3)根据农村低压配电网实际运行中用户的需求，以及配电网的实际情况，建立配置DG的数学模型，确定配置DG的原则以及配置DG的节点，计算节点期望改善的电压偏移百分数，并确定DG提供的最大电流I_DGmax.1和最大容量P_DGmax.1；