[发明专利]一种分布式光伏入网的定容方法

说明书

一种分布式光伏入网的定容方法，模型以光伏接入的网损收益最大、光伏接入后从主网购电收益最大、分布式光伏投入成本最小为目标函数，约束条件有节点电压约束、支路传输功率约束、节点光伏功率约束、主网购入电量功率约束，对联合系统运行模型进行潮流计算，对目标函数进行优化，即可得到各个节点的最优入网功率。本发明方法既避免了由于光伏容量小导致的经济效益不理想和电力系统稳定贡献率低的缺点，也避免光伏发电投入容量过大，光伏发电利用率低、节点电压越限和建设维护成本过高等问题。

技术领域

本发明属于电力系统优化运行领域，具体为一种分布式光伏入网的定容方法。

背景技术

随着国家大力推广农村光伏扶贫的开展，小型分布式光伏输出功率的对电力系统的影响也日益凸显，需要确切可行方法对分布式光伏发电入网规模进行指导。靠近受电端配电网中的小型分布式光伏的入网，可以减轻电网输送电能的压力，减少线路输电损耗，有助于保证配电网中的电压稳定，并具有良好的经济效益。但当某一节点接入的光伏发电设备容量过大，可能引起该节点及周边节点电压越限，线路电流增大，增加了设备投入成本，减少了输电设备使用寿命。如若配网中接入的光伏发电设备容量偏小，则不能充分发挥分布式光伏对电网稳定的辅助作用，达不到较好的经济效益。

现有光伏式发电站大多采用集中式大规模的发电，这种发电方式需要大片的连续空地，所以这种发电主要集中于人烟稀少的偏远地区，远离负荷中心，它们发出的电能需要大规模、远距离传送到受端用户侧，也需要大功率的变电装置对光伏发电所发出的电能进行处理，而且集中式光伏发电的电能在某一时间点上的波动表现尤为集中。目前，在部分海岛和山区也出现了分布式的光伏发电，大多表现为孤岛运行方式，其为用户提供电能时往往受到天气等因素的影响较大，不能保持可持续的供电，通常采用性价比低的小型发电机来协助保障用户的基本用电。

现阶段集中式光伏发电占国内光伏发电的比例很大。大规模的光伏发电场主要集中在人烟稀少西部地区或部分海岛等偏远地区，这些地区的土地相对廉价适合大规模集中性征用。但适合大规模集中光伏发电的地区远离负荷中心，这就需要投资大功率的变电装置和对电能进行远距离传输，这大大增加了投资成本，而且长距离的电能输送增加了线路损耗和线路事故率。所以在靠近负荷侧的配网中安装分布式的光伏发电设备，有利于能源的就地消纳，能够减少电能输送的线路损耗和设备的投资成本。

目前配电网中也出现了少量分布式光伏设备，但这些发电设备缺少规划和管理，在不合适地点接入配电网或者入网容量不合适，会导致配电网中部分节点电压越限，负荷端功率逆向输送，配电网某些支路过负荷输送电能等问题。这些不合理分布式光伏发电设备的入网，不仅会增加投资成本影响配电网的经济运行，甚至会影响电力系统的安全运行，加大了配电网运行的调度成本。随机的光伏入网容量不但没有达到预期的经济目标，反而对电网的安全运行造成了负面影响。这表明配电网中分布式光伏入网容量的需要合理性分配，这严重影响着电网运行的经济性与安全性。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前技术上存在的问题，提出一种分布式光伏入网的定容方法。在光伏预测和负荷预测误差忽略不计的基础上，确定配网中各节点分布式光伏的接入功率，光伏供电不能满足负荷功率的部分则需要通过配网向主网购买以达到功率平衡，通过群体性智能算法对各个节点分布式光伏的接入功率进行优化，使得靠近重负荷节点周边能有更多光伏电能输入，以减小配电网电能运输的压力并达到减少线路损耗的目的。同时在远离负荷中心的节点接入较少的光伏电能，在满足负荷需求的前提下也能防止节点电压越限，尽量做到能源的就近消纳。在此基础上，还需要考虑到光伏发电设备投入成本、维护成本及电力系统的运行成本。

本发明采取的技术方案为：

一种分布式光伏入网的定容方法，模型以光伏接入的网损收益最大、光伏接入后从主网购电收益最大、分布式光伏投入成本最小为目标函数，约束条件有节点电压约束、支路传输功率约束、节点光伏功率约束、主网购入电量功率约束，对联合系统运行模型进行潮流计算，对目标函数进行优化，即可得到各个节点的最优入网功率。