分布式光伏对电网可靠性的影响

杨飞茹

摘要：本章研究了低渗透率下分布式光伏接入配电网后对配电系统可靠性的影响。结果表明，分布式光伏接入配电网可提升原有系统的可靠性水平，低渗透率情况下随着分布式光伏容量的增加，系统的平均停电时间、平均停电次数和平均缺供电量逐渐下降，系统的可靠性逐步提升。

关键词：分布式光伏;配电网;低渗透率;孤岛运行

1.低渗透率下分布式光伏并网对配网可靠性的影响

分布式电源的渗透率是指分布式电源容量占系统最大供电负荷的比例。国内外研究表明，当分布式电源的渗透率达到25%以上时，会对现有配电网的安全可靠运行产生显著影响。一般地将分布式电源的渗透率不会显著影响系统正常运行的水平称为低渗透率水平。本文研究了低渗透率下分布式光伏并网对主动配电网可靠性的影响，以上级电源容量充足作为低渗透率的边界条件。分布式光伏发电系统中通常还装设储能装置来平滑分布式光伏的出力。分布式光伏接入配电网有两种运行方式：并网运行和孤岛运行。并网运行时分布式光伏与配电系统共同为用户提供电能;孤岛运行时，区域内负荷完全由分布式电源独立供电。在传统辐射状配电网络中，当网络中元件发生故障时，下游负荷会由于与上级电源之间无有效连接而造成停电;接入分布式光伏后，当系统发生故障时，下游负荷可与分布式光伏连接形成孤岛，由分布式光伏向孤岛内负荷供电，有效提高供电可靠率。孤岛模式运行时，通常负荷大于分布式光伏的发电容量，此时需要对孤岛内负荷按重要程度进行分级分类，对负荷进行削减，优先保证重要負荷的供电需求。常见的供电系统主要可靠性指标有以下几项。

2.含分布式光伏的主动配电网可靠性评估模型

2.1城市用电负荷一般分为3类：工业负荷、商业负荷和市政生活负荷。工业负荷的日负荷曲线一般维持在一个平稳的水平线上，波动性非常低;商业负荷通常在特定的时间段内维持在一个平稳的水平，其余时间负荷水平较低;市政生活负荷在一天中随居民生活的需要不断变化。目前，我国的市政生活用电水平还不太高，但随着城市建设的日益发展，生活设施的日益现代化及居民生活水平的提高，市政生活用电的比重将有所上升。3类负荷的典型日负荷曲线如图1～图3所示。

2.2分布式光伏匹配度评估模型

系统中有母线1段、馈线25段、配变20台、负荷点20个，断路器和隔离开关若干。接入分布式光伏电源，不同容量光伏接入下系统可靠性指标如表1所示。

图4～图6展示了系统可靠性指标随分布式光伏接入容量增长的变化趋势，从图中可以看出，随着分布式光伏容量的增加，系统的可靠性水平得到了提升。

结束语

分布式光伏接入配电网后可以消纳当地负荷，使原有配电网的可靠性水平得到一定程度提升。本文通过对含分布式光伏主动配电网的可靠性进行分析，研究了低渗透率下分布式光伏接入对系统平均停电时间、系统平均停电次数和系统平均缺供电量的影响，验证了低渗透率情况下随着分布式光伏容量的增加，系统的可靠性水平得到了提升。

参考文献

[1]刘倩.并网分布式光伏对配电网电压影响研究[D].南京：东南大学，2016.

[2]左伟杰，马钊，周莉梅，等.基于配电网电能质量健康评估策略的分布式光伏接入方法[J].电网技术，2015，39（12）：3442-3448.