2.2双层次能源联络线结构的构建方法
构建双层次能源联络线结构的基本思路是在网络的关键节点之间优化配置基本能源联络线和柔性潮流调控能源联络线,从而很好地解决本地能源就地平衡和广域能源调度共享的问题,其具体步骤如下:
步骤1:根据配电网的网络结构、负荷特性和DG并网情况,选取配电网中能量需要优化分配的关键节点。
步骤2:根据能量最优分配及投资运行经济性的原则,以网络损耗成本、线路和设备投资成本、停电损失成本以及电压改善收益等指标作为目标函数,以节点电压、相角、有功功率、无功功率和线路输送容量等作为约束条件,建立能源联络线的优化规划模型。
步骤3:基于上述优化规划模型,在需要实现能源主动调度的供电区域内外的关键节点之间搭建柔性潮流调控能源联络线,并优化计算出联络线上的D-FACTS的安装位置和容量,在需要实现能量自然平衡的供电区域内外的关键节点之间搭建基本能源联络线,由此形成双层次能源联络线结构。
步骤4:为双层次能源联络线设置必要的继电保护和安全自动装置以满足系统的安全可靠性要求。图1为构建双层次能源联络线结构的方法流程。
图1构建双层次能源联络线结构的方法流程图
3双层次能源联络线结构配电网对分布式电源的接纳能力水平
为了更加快速准确地计算配电网对分布式电源的接纳能力,本文建立了含DG的配电网的二维多分辨率模型,提出了多因素影响下配电网对DG接纳能力的分析方法,并通过33kV环状配电网的典型算例对具有双层次能源联络线结构的配电网的接纳能力进行了分析计算,仿真结果如图2所示,由此得出如下主要结论:
1)通过仿真计算,当考虑电压和功率损耗的影响,DG的最大准入容量百分比可达到37.4%;当考虑电压、功率损耗和线路热稳定极限的影响,DG的最大准入容量百分比仅达到20%。由此可见,当考虑的制约因素不同时,配电网对分布式电源的接纳能力水平也不尽相同。当DG采用大规模集中接入方式时,配电网的接纳能力受到线路热稳定极限和电压的严重制约。
2)与集中接入方式相比,分散接入后DG最大准入容量百分比由20%提高到35%,此时配电网接纳DG的能力更强。这主要有两方面原因,一方面单点集中接入方式下DG的实际出力在极大程度上受限于线路最大输送容量,而多点分散接入方式下则几乎不受影响；另一方面,小规模DG分散接入时,输出功率便于就地消纳,易于实现电量平衡,网络损耗较小。因此,基于能源互联结构的未来配电网中DG宜以分散接入方式为主。