申雪++賀浩

摘 要：分布式電源（Distributed Generation，DG）的接入位置與其給配電網(wǎng)帶來的影響好壞關系密切。該文采用考慮網(wǎng)損敏感度與電壓穩(wěn)定性的方法來確定DG安裝位置，并與僅考慮前者的方法對比分析，結果表明該文提出的確定DG安裝位置方法的優(yōu)越性。算例結果表明，該文方法能得到合理的DG位置方案，驗證了模型的有效性及可行性。

關鍵詞：分布式電源 網(wǎng)損敏感度 電壓穩(wěn)定性

中圖分類號：TN715 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0074-03

Research on Optimal Location of Distributed Generation in Distribution Network

Shen Xue He Hao

（Dali Power Supply Bureau， DaLi YunNan， 671000， China）

Abstract： When DG （Distributed Generation） meets distribution network， there is a closely relationship between the followed effect and DGs sites. A method based on sensitivity of power loss and stability of voltage was presented to choose DGs sites， and compared with the method only considered former， results showed the superiority of the method which determined DGs sites proposed by this paper. Results of example analysis showed that using the proposed method could obtain thoughtful configuration scheme of DG，thus the effectiveness and feasibility of the model are validated.

Key Words：Distributed generation； Sensitivity of power loss； Stability of voltage

伴隨著科技的發(fā)展，能源危機及環(huán)境問題也日益突出，分布式電源（Distributed Generation，DG）接入配電網(wǎng)已成為各國實行節(jié)能減排的重要舉措之一[1]。相比傳統(tǒng)發(fā)電，DG具有緩解環(huán)境污染、減少投資費用、降低網(wǎng)損、提高供電可靠性及節(jié)省DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.35.074

分布式電源在配網(wǎng)中優(yōu)化選址的研究

申雪 賀浩

（大理供電局 云南大理 671000）

摘 要：分布式電源（Distributed Generation，DG）的接入位置與其給配電網(wǎng)帶來的影響好壞關系密切。該文采用考慮網(wǎng)損敏感度與電壓穩(wěn)定性的方法來確定DG安裝位置，并與僅考慮前者的方法對比分析，結果表明該文提出的確定DG安裝位置方法的優(yōu)越性。算例結果表明，該文方法能得到合理的DG位置方案，驗證了模型的有效性及可行性。

關鍵詞：分布式電源 網(wǎng)損敏感度 電壓穩(wěn)定性

中圖分類號：TN715 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0074-03

Research on Optimal Location of Distributed Generation in Distribution Network

Shen Xue He Hao

（Dali Power Supply Bureau， DaLi YunNan， 671000， China）

Abstract： When DG （Distributed Generation） meets distribution network， there is a closely relationship between the followed effect and DGs sites. A method based on sensitivity of power loss and stability of voltage was presented to choose DGs sites， and compared with the method only considered former， results showed the superiority of the method which determined DGs sites proposed by this paper. Results of example analysis showed that using the proposed method could obtain thoughtful configuration scheme of DG，thus the effectiveness and feasibility of the model are validated.

Key Words：Distributed generation； Sensitivity of power loss； Stability of voltage化石燃料等優(yōu)點。

DG接入配電網(wǎng)會對系統(tǒng)潮流、網(wǎng)損、繼電保護和節(jié)點電壓等方面帶來影響，而DG的接入位置和容量決定著影響的好壞[2-3]。國內外專家學者對DG選址進行了研究，成果顯著[4-7]。文獻[4]推導了配電網(wǎng)節(jié)點負荷與網(wǎng)損的關系式，并以此作為選擇DG接入位置的依據(jù)，得到網(wǎng)損最小的配置方案。文獻[5]通過負荷功率法將節(jié)點有功、無功負荷對有功網(wǎng)損的貢獻結合，得到各節(jié)點的等效網(wǎng)損微增率，利用該指標確定DG最優(yōu)位置，得到系統(tǒng)網(wǎng)損最小的方案。這兩個文獻都是從降低系統(tǒng)網(wǎng)損的角度來考慮DG的接入位置，但均沒有考慮到電壓分布，對于長線路重負荷情況可能導致靠近線路末端節(jié)點電壓不滿足要求。文獻[6]采用靈敏度分析法對系統(tǒng)中各母線的電壓穩(wěn)定性進行分析，得到靜態(tài)電壓穩(wěn)定指標，將DG接入位置選在穩(wěn)定性指標較差的母線處，以改善系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，提高配網(wǎng)承受負荷增長的能力，但是沒有考慮到節(jié)點負荷對網(wǎng)損的貢獻程度。

該文在建立DG選址模型時，從配網(wǎng)本身的網(wǎng)架結構和負荷數(shù)據(jù)出發(fā)，同時考慮網(wǎng)損敏感度和電壓穩(wěn)定性兩方面，將其歸一化后相加并對結果進行降序排列作為DG選址的依據(jù)。算例結果表明，采用該文方法對DG進行接入位置選擇更合理，更大程度上綜合改善了系統(tǒng)的運行水平。

1 DG選址

文獻[4]通過分析節(jié)點負荷對網(wǎng)損的敏感程度來選擇DG接入點，得到的DG配置對降低網(wǎng)損有一定效果，但該方法沒有顧及到電壓穩(wěn)定，如果線路過長且負荷較重，則可能導致電壓失穩(wěn)以至于出現(xiàn)電壓崩潰的現(xiàn)象。文獻[6]將支路電壓穩(wěn)定性指標作為DG選址的依據(jù)，得到的DG接入點對改善系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及提高配電網(wǎng)承受負荷增長能力有一定效果。支路電壓穩(wěn)定性表征的是當有擾動發(fā)生時，系統(tǒng)維持電壓的能力。為了兼顧網(wǎng)損和電壓兩方面要求，該文將網(wǎng)損敏感度和支路電壓穩(wěn)定性結合，形成DG選址的依據(jù)。假設DG直接安裝在負荷節(jié)點，與原負荷形成節(jié)點等效負荷。

1.1 網(wǎng)損敏感度

（1）

式中為節(jié)點的負荷對網(wǎng)損的敏感程度，為根節(jié)點與節(jié)點之間的等值阻抗，越大表示節(jié)點處負荷引起的網(wǎng)損越大，當系統(tǒng)結構確定時，節(jié)點的等值阻抗確定，若此時較大，表明節(jié)點的負荷過大，有必要接入DG降低節(jié)點等效負荷，起到降低網(wǎng)損的效果。

1.2 支路電壓穩(wěn)定性

（2）

式中和分別為支路 j-i的電壓穩(wěn)定性系數(shù)和線路阻抗，為從首節(jié)點流向末節(jié)點i的功率，為首節(jié)點的電壓幅值，越大表示該支路越薄弱。若系統(tǒng)發(fā)生電壓崩潰，一定從最薄弱的支路開始，因此有必要在末節(jié)點i接入DG來降低流過支路 j-i的功率，增強電壓穩(wěn)定性。

將網(wǎng)損敏感度和支路電壓穩(wěn)定性歸一化相加得到DG選址的依據(jù)為

（3）

為節(jié)點的DG需要程度，越大表示接入DG的需要程度越高。

2 算例分析

是一所66/10 kV變電站（容量63 MVA），有7條饋線和15個節(jié)點，其中節(jié)點15是變電站，節(jié)點1～14是負荷節(jié)點，可接入DG，基準年負荷57.9 MVA，4年后達到74.11 MVA，系統(tǒng)功率因數(shù)0.95。線路額定容量12 MVA，單位阻抗0.0625+j0.0335 Ω/km，線路功率越限時，升級線路額定容量20 MVA，單位阻抗0.05+ j0.0335 Ω/km，允許最大電壓偏差±5 %。

該文擬接入8個DG。14個負荷節(jié)點網(wǎng)損敏感度降序排列：14、4、3、6、2、9、13、7、11、1、8、5、10、12（節(jié)點）。14條支路電壓穩(wěn)定性降序排列：1、13、3、8、14、6、2、7、5、10、9、11、4、12（支路末節(jié)點），按文獻[4]方法選出的接入點：2、3、4、6、7、9、13、14，按該文方法選出的接入點：1、2、3、4、6、8、13、14。可知，兩種方法會對系統(tǒng)的三條干線造成不同影響，分別是干線1：15-1-2-3-4、干線2：15-7和干線3：15-8-9。為了說明本文提出的接入點選擇方法更優(yōu)越，現(xiàn)對系統(tǒng)網(wǎng)損、節(jié)點電壓做定性對比，如圖2和圖3所示。設所選節(jié)點均接入光伏發(fā)電，功率因數(shù)為0.92，容量為3 MWA。

干線1線路最長，節(jié)點負荷較重，無DG接入時電壓跌落極其嚴重，支路15-1的電壓穩(wěn)定性最差，無DG接入時網(wǎng)損最大，但節(jié)點1的負荷與等效阻抗均中等，因此網(wǎng)損敏感度排名中等。采用文獻[4]方法會導致節(jié)點4的電壓（0.949 7）不達標，而該文方法中干線1上節(jié)點電壓比文獻[4]均提升1.3 %左右，達到電壓要求，同時干線1總網(wǎng)損降低48.7 %。這是因為該文方法綜合考慮網(wǎng)損敏感度和電壓穩(wěn)定性，將節(jié)點1也接入DG，降低了節(jié)點1的等效負荷從而將干線1的電壓整體抬高，網(wǎng)損降低?？梢钥闯?，該文方法對長線路重負荷情況的改善更明顯。

干線2只有一個節(jié)點7且節(jié)點負荷與線路長度屬于中等，網(wǎng)損敏感度與所在支路電壓穩(wěn)定性均排第8，即使沒有接入DG，節(jié)點7的電壓（0.979 1）也能達標，網(wǎng)損（0.077 1 MW）也很小，所以該文方法未選擇節(jié)點7。

干線3有兩個節(jié)點，網(wǎng)損敏感度與電壓穩(wěn)定性排名均居中，因此兩種方法效果差異不大。此外，該文方法得到的總網(wǎng)損比文獻[4]降低了2.7%。

總體來說，在DG接入總量相同的情況下，采用該文方法選擇DG接入點對系統(tǒng)電壓的整體改善更顯著，尤其是對于電壓跌落嚴重線路的改善程度，同時系統(tǒng)總網(wǎng)損也更低，說明了考慮電壓穩(wěn)定性的必要性及該文方法的優(yōu)越性。

3 結論

該文研究了DG接入配電網(wǎng)的位置優(yōu)化問題，采用綜合考慮網(wǎng)損敏感度和電壓穩(wěn)定性的方法得到節(jié)點接入DG的需要程度，與僅考慮網(wǎng)損敏感度方法對比分析可知，利用該文確定DG接入點的方法，對降低系統(tǒng)有功網(wǎng)損和提高電壓穩(wěn)定性更有利，說明該模型是有效并且可行的。

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