基于含分布式电源的配电网潮流计算研讨

基于含分布式电源的配电网潮流计算研讨

发表时间：2018-12-27T11:14:10.007Z 来源：《河南电力》2018年13期作者：周会峰贾树森

[导读] 随着我国智能电网的建设以及电力市场的逐步推行，传统的集中式大电网供电模式已经无法满足当今社会对电力的需求，分布式电发电技术的引入已然成为了未来电网发展的一个新趋势。

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摘要：随着我国智能电网的建设以及电力市场的逐步推行，传统的集中式大电网供电模式已经无法满足当今社会对电力的需求，分布式电发电技术的引入已然成为了未来电网发展的一个新趋势。潮流计算是开展配电网其它研究工作的基础，那么如何对不同类型的分布式电源建立与其对应的潮流计算模型以及如何改进传统的潮流算法使其能满足现代配电网的要求就显的尤为重要。本文针对含分布式电源的配电网潮流计算进行了简要研讨。

关键词：分布式电源；配电网；潮流计算

近年来，随着世界能源危机和环境问题的出现和不断加剧。以可再生能源为主的分布式发电技术凭借其发电方式灵活、有效接人新能源等优点而得到了快速发展，主要包括风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池、微型燃气轮机、生物质能发电等。分布式电源（distributedgenera．tion，DGl的并网会对配电系统的潮流产生巨大影响。首先，传统配电网往往在运行时单端供电，即只有一个电源节点。分布式电源的接人使得配电网成为多电源网络，改变了配电网的结构。其次，分布式电源多种多样，其电源模型不同于传统电源，所以要对不同类型的DG进行建模，因此，DG的接人会对配电系统的网损和电压分布有重要影响。而潮流计算是对其影响进行量化的主要分析手段。

1配电网特点

配电网与输电网最主要的区别主要有两点，一是配电网电压等级相对较低，输送容量有限，输送距离较短，二是输电网一般是网与网之间相联，输送容量较大，输送距离相对较长。因此，在潮流计算时，由于配电网电压较低，其等值电路一般只考虑电阻和电抗即可，电导和电纳基本可以忽略。而输电网的等值电路必须考虑电导和电纳对潮流的影响，同时，在运行和稳定计算分析时，输电网由于输送距离较长，还必须考虑功角损失。建立配电网的有效模型、支路模型等；配电网的潮流计算法的分类还没有统一标准，如果有人根据配电网的潮流计算所采用状态量分为母线功率型、母线电流型、支路功率型和支路电流型，还有人从传统潮流算法分类的角度可分为前推回推法、ZBUS高斯法、直接法、快速解耦法、改进牛顿法、网络化简法等。目前国内外在配电网运行优化方面已经取得了一些研究成果，但是尚未有文献报道将无功优化、分布式电源有功优化和网络重构三者相结合的配电网综合运行优化研究。为了能够使得分布式电源接入后的配电网能够更加经济安全地运行，有必要研究配电网综合运行优化方法和相应的高效求解算法。

2分布式潮流计算的重要性

在目前的情况下，分布式电源的容量不尽相同，一般在配电系统中，分布式电源的数量是不一样，因此潮流计算在分布式电源的应用起至关重要的作用。在正常情况下，由于接入分布式电源中配电网不同，因此在其节点位置上会有一定的电压和功率，将受到不同程度的作用，从中我们可以看出，一旦对这些分布式配电系统进行分析量化处理时，我们必须应用相关的潮汐流量计算方法。在现阶段，通过分布式电源的应用时，潮流计算法的影响尚未充分考虑在内，因此在应用时不能直接使用此种计算方法。如果预先知道分布式电源的主要模型，然后其运行时，则可以充分了解到分布式电源的特定节点如何转换为普通节点，从而确保潮流计算的最终结果的可靠性。 3分布式电源节点类型

目前，根据分布式电源的的接口类型、控制特点及其自身的的运行情况将分布式电源节点分为：PV节点、PQ节点、PQ（V）节点和PI节点四类。其中PV节点类型，是有功且电压恒定的节点，对于PV节点来说，要想维持恒定的电压值，需要具有足够的无功容量，以保证电压的恒定，PV节点具有可调节电压的励磁同步发电机，而且PV节点的双馈风机、燃料电池、光伏及微型燃气机都具有电压控制型的电力电子装置作为并网的接口；PQ节点类型发出的有功和无功都是一个恒定值，其计算方法相对简单，且对其潮流的处理比较方便，但是这类节点也存在一个问题，那就是其实际值与理论值的偏差较大；PQ（V）节点类型分为同步发电机和异步发电机两类，其中无励磁系统或励磁电压恒定的同步发电机，发出的无功功率大小和发电机机端的电压有关，而异步发电机并网的风电机组没有励磁系统，它是靠接入电网通过吸收电网中的无功功率来建立励磁磁场，在此过程中异步发电机对电网中无功功率的吸收需求与其发电机机端电压有关。

4含分布式电源的配电网潮流计算方法

5 DG对配网电压调整的控制策略

目前，DG对配电网电压调整的控制策略主要包括以下几点：研制一种能参与DG运行控制的新型DG自动发电控制策略，通过调整DG 自身的出口电压来控制与配电网相接入的电压；对小水电励磁系统进行适当的改善，以增加其系统自动励磁调节的能力，同时加强小型水力发电系统的管理，尽量避免工作人员误关自动励磁调节系统而改为手动励磁调节，因为这样的小失误将使发电机组满载输出的有功功率成为“欠励磁”运行状态，导致无功缺乏，使配网节点的接入电压偏低，对配网电压的稳定造成不利影响。

结语

总之，分布式电源通过了并网以后，其在各个区域的电网运行及其结构发生了很大的变化，具有一定的影响。因此，分布式的电源潮流计算可以发挥一定的作用，但也是作为评估理论基础的重要途径，通过研究证明其技术已经更加成熟，可以得到更加长远发展。参考文献：

[1]高迪，南康杰，路瑶，等.含分布式电源配电网网络重构的研究[J].工程技术：文摘版，2016（4）：00311-00311.

[2]杨凯淇，胡林献.含分布式电源的中压配网的三相潮流计算[J].2018.

[3]殷豪，李德强，葛佳菲，等.基于混合算法的含分布式电源配电网重构研究[J].电力建设，2016，37（4）：104-109. 作者简介：

周会峰（1985.8-），男，山东枣庄人，长沙理工大学硕士。

贾树森（1986.11），男，山东济南，合肥工业大学硕士，工程师，研究方向：电力系统运行与控制。