考慮DG隨機(jī)特性的配電網(wǎng)供電能力評(píng)估及仿真分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u26963考慮DG隨機(jī)特性的配電網(wǎng)供電能力評(píng)估及仿真分析案例 ）圖3-1輪盤賭原理示意圖根據(jù)該方法，本章提出了一種場(chǎng)景生成策略。該模型的輸入是一個(gè)服從[0,1]均勻分布的隨機(jī)數(shù)。通過輪盤賭輪的選擇計(jì)算對(duì)應(yīng)關(guān)系。進(jìn)行了2000次模擬，模擬的PDF曲線如圖3-2所示。圖3-2隨機(jī)模擬生產(chǎn)概率密度函數(shù)從圖中所示曲線可知，該分布式電源出力主要分布在0到170MVA之間，且波動(dòng)性較大。計(jì)及DG隨機(jī)潮流的供電能力評(píng)估算法根據(jù)第二章給出的計(jì)及潮流計(jì)算的最大供電能力模型，結(jié)合本章對(duì)DG隨機(jī)特性及其對(duì)供電能力的影響，提出計(jì)及DG隨機(jī)潮流的供電能力評(píng)估算法。流程圖見圖3-3，具體步驟如下：1）準(zhǔn)備基本數(shù)據(jù)。包括DG出力、供電能力評(píng)估相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、蒙特卡洛模擬次數(shù)、出力區(qū)間個(gè)數(shù)等。2）使用輪盤賭的方法獲得2000個(gè)DG典型出力。考慮到時(shí)間復(fù)雜度，原始風(fēng)機(jī)出力數(shù)據(jù)有共計(jì)8760組，在此使用輪盤賭方法可以減少計(jì)算次數(shù)，獲得2000個(gè)典型出力數(shù)據(jù)。3）應(yīng)用蒙特卡洛法對(duì)2000個(gè)典型出力下的配電網(wǎng)進(jìn)行確定性潮流計(jì)算、供電能力評(píng)估。4）使用第二章提出的反向回推方法來獲得滿足安全約束的工作點(diǎn)。首先獲得各個(gè)方向向量對(duì)應(yīng)邊界點(diǎn)及其BSC值滿足條件的最優(yōu)解集，然后進(jìn)行潮流計(jì)算獲得網(wǎng)損與壓降數(shù)據(jù)。5）判斷修正后的工作點(diǎn)是否滿足安全約束。如果滿足則輸出結(jié)果。如果不滿足則按照自身方向向量減小每個(gè)饋線段負(fù)荷，返回第三步再次進(jìn)行潮流計(jì)算并修正，直至其滿足安全約束。6）完成對(duì)2000個(gè)典型出力下的TSC計(jì)算，輸出配電網(wǎng)TSC隨機(jī)分布。圖3-3計(jì)及DG隨機(jī)特性的供電能力計(jì)算方法仿真驗(yàn)證在圖3-4所示的配網(wǎng)中接入分布式電源：圖3-4算例網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖本算例中，DG全部采用半控型風(fēng)機(jī)模型，總裝機(jī)容量為20MW，而本算例的峰值負(fù)荷為50MW，即DG的容量滲透率為40%，容量滲透率為分布式電源的裝機(jī)容量占系統(tǒng)最大負(fù)荷的比例。具體參數(shù)見表3-5。表3-5算例基本數(shù)據(jù)饋線段DG編號(hào)DG容量/MVADG容量與饋線容量之比F1DG1330%F2DG2330%F3DG3330%F4DG4220%F5DG5330%F6DG6220%F7DG7330%此算例下容量滲透率為40%，功率滲透率為30%，DG的功率滲透率（PowerPenetration，PP）是指DG的最大出力與DG的額定容量之比。使用本章第二節(jié)提出的計(jì)及DG隨機(jī)特性的供電能力評(píng)估方法，基于圖3-2的DG出力特征，可得到圖3-5的最大供電能力概率分布曲線。圖3-5TSC概率分布該概率分布的相關(guān)數(shù)據(jù)見表3-6.由該表可以發(fā)現(xiàn)，在典型容量滲透率40%與功率滲透率30%的情況下，該算例中的最大供電能力期望、體積大小等指標(biāo)都有明顯的提升。表3-6TSC概率分布情況容量滲透率功率滲透率體積/105MVA8方差/MVA2最大值/MVA最小值/MVA40%30%6.890.483231.5729.34根據(jù)DG不同出力，計(jì)算多種功率滲透率下的供電能力指標(biāo)，分布式電源的功率滲透率為其實(shí)際出力占裝機(jī)容量的比例，本節(jié)選取了從0%到60%共13種功率滲透率進(jìn)行比較。圖3-6為計(jì)算得到的最大供電能力TSC的概率密度與滲透率的關(guān)系圖，從圖中可以看出，隨著滲透率的逐漸提升，最大供電能力TSC的期望值、最大值、方差都隨之增加，而最小值保持不變。其原因?yàn)椋篋G對(duì)系統(tǒng)的容量貢獻(xiàn)大小與滲透率成乘數(shù)關(guān)系，當(dāng)滲透率趨近于0時(shí)，DG近似不接入電網(wǎng)，那么分布式電源的隨機(jī)性也就無法在最終結(jié)果中體現(xiàn)，所以此時(shí)供電能力的方差為0，最小值、最大值、期望值都相等。而隨著滲透率不斷增大，DG對(duì)系統(tǒng)的容量供電增大，隨機(jī)性也成倍數(shù)引入結(jié)果，系統(tǒng)的期望值、最大值、方差都增大。圖3-6不同滲透率下最大供電能力箱型圖將圖3-6中部分典型滲透率值下TSC結(jié)果、相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、網(wǎng)損情況等記錄于表3-7。選取該算例中三種典型功率滲透率（10%、30%、50%）下TSC概率分布圖像，如圖3-7所示，能夠驗(yàn)證隨著DG滲透程度加深，配網(wǎng)TSC的期望值、最大值、方差都增大。表3-7不同滲透率下TSC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)滲透率%TSC期望/MVA體積/105MVA8最大值/MVA最小值/MVA網(wǎng)損/MVA網(wǎng)損率/%029.343.0629.3429.340.862.681030.324.2330.6629.340.762.342030.675.3231.3329.340.702.163030.956.8931.5729.340.631.924031.277.8832.0129.340.541.635031.579.0232.6729.340.451.356031.939.8733.3429.340.351.03圖3-7不同功率滲透率下TSC概率分布上述案例中分布式電源均設(shè)置于饋線的末端，現(xiàn)研究改變配網(wǎng)案例中DG接入的位置，即將DG的位置設(shè)置在饋線段首端。容量與功率滲透率依然采用表3-6中的情況來模擬。由表3-8可以看出，DG在末端時(shí)的TSC的期望、最大值都高于DG在首端的情況，說明DG位于饋線段末端的電網(wǎng)具有更大的安全運(yùn)行范圍，安全性能更好，更易于實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行。這是因?yàn)镈G位置處于饋線段末端時(shí)，可以等效增加更廣范圍支路容量，其供電能力也就更大。表3-8不同位置下TSC數(shù)據(jù)DG位置TSC期望/MVA體積/105MVA8最大值/MVA最小值/MVA末端30.756.8931.5729.34首端30.125.1231.2929.01末端/首端1.021.351.041.01為了全面分析DG接入位置對(duì)供電能力影響的原因，現(xiàn)選取單聯(lián)絡(luò)饋線為研究對(duì)象，在該饋線上布置多處負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。增加節(jié)點(diǎn)后，負(fù)荷點(diǎn)仍保持均勻分布，增加負(fù)荷點(diǎn)后的單聯(lián)絡(luò)饋線如圖3-8所示。其中饋線額定容量為9MVA，線路阻抗為：0.75+j1.70Ω,負(fù)荷功率因數(shù)為0.85.圖3-8多節(jié)點(diǎn)單聯(lián)絡(luò)饋線通過五次計(jì)算得到圖3-9，可以從該圖得到結(jié)論：DG接入位置越靠近饋線末端，TSC越大。圖3-9DG安裝位置與TSC關(guān)系之所以分布式電源越靠近末端，其供電能力值越大