農(nóng)村“煤改電”與分布式電源協(xié)調(diào)發(fā)展的配電網(wǎng)改造方案設(shè)計(jì)

1、1緒論1.1研究背景進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，以新能源技術(shù)為基礎(chǔ)的分布式電源得到大規(guī)模發(fā)展，其接入容量大幅增高。分布式電源有著經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，能改善電力系統(tǒng)的潮流分布，降低網(wǎng)損，提高效益，但因新能源分布式發(fā)電本身存在不穩(wěn)定性，大量的分布式電源并入電網(wǎng)后會(huì)明顯改變?cè)信潆娋W(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和短路電流，如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)有效規(guī)劃，可能無(wú)法就地消納，甚至可能倒送功率到高壓電網(wǎng)上，給配電網(wǎng)帶來(lái)擾動(dòng)，產(chǎn)生不良影響，甚至出現(xiàn)“棄光限電”等問(wèn)題。同時(shí)，隨著“煤改電”工程在京津冀等北方地區(qū)的實(shí)施，農(nóng)村地區(qū)出現(xiàn)了大量的新增負(fù)荷，并且使采暖季的負(fù)荷曲線峰谷差加大，也給農(nóng)村原有配電網(wǎng)線路帶來(lái)較大壓力1。分布式電源和“煤改電”都具有著

2、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)，二者的發(fā)展對(duì)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展至關(guān)重要。在當(dāng)前背景下，影響“煤改電”工程中的電采暖設(shè)備和分布式電源這兩者發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題都十分類似前者是負(fù)荷可能過(guò)大影響供電，后者是發(fā)出電量可能無(wú)法消納，影響供電。解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于新增負(fù)荷與分布式電源之間的消納問(wèn)題，解決了消納問(wèn)題，就能使二者互相促進(jìn)發(fā)展，最終推動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)分布式電源的研究中，風(fēng)力發(fā)電起步較早。如丹麥?zhǔn)鞘澜缟习l(fā)展風(fēng)電最早的國(guó)家之一，其早在1950年就提出了發(fā)展風(fēng)電，并在發(fā)展風(fēng)電的過(guò)程中立法要求風(fēng)電強(qiáng)制上網(wǎng)，制定相關(guān)規(guī)劃，鼓勵(lì)使用風(fēng)電。到2017年，丹麥年風(fēng)電裝機(jī)量突破5吉瓦，年風(fēng)電發(fā)電量達(dá)

3、到了14.7太瓦時(shí)，占全發(fā)電比43.6%，創(chuàng)下了歷史新高。四面臨海的英國(guó)一直為海上風(fēng)電吸引投資，在2015年還發(fā)行了基礎(chǔ)設(shè)施基金來(lái)支持其發(fā)展。到現(xiàn)在，英國(guó)是世界上最大的海上風(fēng)電市場(chǎng)，海上風(fēng)電裝機(jī)容量占全球的36%。美國(guó)在風(fēng)力發(fā)電上的發(fā)展也是遙遙領(lǐng)先。由于風(fēng)電的重要性和戰(zhàn)略意義，美國(guó)政府一直大力推行風(fēng)電，從宣傳、立法到經(jīng)濟(jì)財(cái)政方面都對(duì)風(fēng)電提供了支持，美國(guó)已經(jīng)在2015年成為了世界上最大的風(fēng)電生產(chǎn)國(guó)，風(fēng)電總裝機(jī)新裝機(jī)容量接近9000兆瓦，占美國(guó)新能源總裝機(jī)容量的41%。國(guó)外對(duì)分布式光伏發(fā)電的發(fā)展大致起始于20世紀(jì)末期，雖然相比風(fēng)電起步較晚，但經(jīng)過(guò)多年研究，也已經(jīng)步入正軌。美國(guó)與歐洲各國(guó)于1997年

4、先后提出“百萬(wàn)屋頂”計(jì)劃“在2010年前實(shí)現(xiàn)在100萬(wàn)個(gè)建筑物的屋頂上安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)”，德國(guó)則進(jìn)一步將發(fā)展目標(biāo)設(shè)為“在六年內(nèi)安裝總?cè)萘吭?00至500兆瓦的十萬(wàn)個(gè)屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)”1。隨著歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家大力提倡適合家庭住戶安裝的分布式光伏電源，分布式光伏發(fā)電的安裝容量至今有了很大的提升。德國(guó)已有50%的家庭安裝了光伏發(fā)電，光伏發(fā)電總裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到3660千瓦；澳大利亞有20%的家庭安裝了光伏發(fā)電系統(tǒng)。日本則對(duì)光伏發(fā)電的用戶提供了高昂的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼，居民的上網(wǎng)補(bǔ)貼電價(jià)高達(dá)42日元/度，相當(dāng)于人民幣2.57元，在過(guò)去七年中，日本的光伏產(chǎn)業(yè)裝機(jī)量呈現(xiàn)階梯式增長(zhǎng)，到2017年時(shí)，累計(jì)裝

5、機(jī)量達(dá)到37.8吉瓦，占全日本發(fā)電量5.7%。在采暖方面，歐美國(guó)家于二十世紀(jì)三十年代開始推廣有環(huán)保、能量轉(zhuǎn)換效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)的電采暖，目前，美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家基本不再使用散煤，而是大量采用天然氣、電采暖設(shè)備來(lái)取暖。電采暖設(shè)備的使用率在挪威占90%，日本和韓國(guó)占80%，法國(guó)和瑞典占70%，美國(guó)和加拿大占50%。電采暖設(shè)備覆蓋普及率相當(dāng)高，得益于政府對(duì)相關(guān)研究的大力推進(jìn)、支持，以及國(guó)外環(huán)保運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期努力20。國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀對(duì)于分布式發(fā)電的主要形式之一風(fēng)力發(fā)電，我國(guó)國(guó)土開闊，風(fēng)能儲(chǔ)量相當(dāng)可觀，我國(guó)可供開發(fā)的風(fēng)能約為20億千瓦，其中陸地風(fēng)能約有5億千瓦，近海風(fēng)能約有15億千瓦，故國(guó)內(nèi)近幾年來(lái)大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電

6、。而風(fēng)力發(fā)電因風(fēng)能的周期性和不確定性，發(fā)出的功率也存在不確定性，這會(huì)給配電網(wǎng)帶來(lái)頻率偏移的電能質(zhì)量問(wèn)題，此外風(fēng)力發(fā)電機(jī)的投切過(guò)程中容易引起電壓波動(dòng)、閃變。對(duì)于另一主要形式光伏發(fā)電，在20022008年，我國(guó)政府先后大力開展節(jié)能減排，促進(jìn)可再生能源發(fā)展的工作，這一時(shí)期光伏發(fā)電受環(huán)境、技術(shù)等多方面因素限制，還以集中式光伏電站為主。隨著2009年“太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃”的實(shí)施，分布式的光伏發(fā)電的開始慢慢發(fā)展，再到2013年國(guó)家重視污染治理時(shí)，分布式光伏發(fā)電發(fā)展的速度再次加快。光伏發(fā)電的裝機(jī)容量持續(xù)上升，至2018年光伏發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到1.3億瓦，其中分布式的占2966萬(wàn)千瓦，相比2017年分布式光伏發(fā)電

7、裝機(jī)容量1022萬(wàn)千瓦，有著巨大的增幅1。除去一般分布式發(fā)電可能對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的電能質(zhì)量問(wèn)題，光伏電站還可能會(huì)引起孤島效應(yīng)的問(wèn)題。孤島效應(yīng)指電網(wǎng)失電時(shí)，分布式光伏電站仍保持對(duì)失電電網(wǎng)中的某一部分線路繼續(xù)供電的狀態(tài)。孤島現(xiàn)象會(huì)干擾電網(wǎng)的正常合閘，使得電網(wǎng)不能控制電壓和頻率，進(jìn)而損壞配電設(shè)備和用戶設(shè)備2。國(guó)內(nèi)對(duì)于分布式電源和電采暖設(shè)備的研究相比國(guó)外起步較晚，在21世紀(jì)初相關(guān)研究進(jìn)展較為緩慢。在2009年時(shí)，國(guó)家開始推動(dòng)戶用分布式光伏發(fā)電的發(fā)展，到2013年，隨著環(huán)保的呼聲增高，國(guó)家重視起污染治理，分布式光伏發(fā)電和“煤改電”工程隨之快速發(fā)展，向國(guó)外光伏發(fā)電、電采暖設(shè)備的高滲透率、高科研水平追趕3。在當(dāng)前

8、背景下，“煤改電”工程中的電采暖設(shè)備和分布式電源這兩者之間存在著如何協(xié)調(diào)發(fā)展的問(wèn)題，如何處理好新增負(fù)荷與新增分布式能源的平衡關(guān)系，是國(guó)內(nèi)有關(guān)學(xué)者正在研究的一大問(wèn)題。1.3本文所做工作本文所做的工作主要包含三個(gè)部分：一是分析京津冀農(nóng)村配電網(wǎng)中分布式電源和“煤改電”工程采用的電采暖設(shè)備特性；二是分析分布式光伏電源的特性與并網(wǎng)接線；三是通過(guò)對(duì)農(nóng)村配電網(wǎng)進(jìn)行仿真建模，分析電采暖設(shè)備和分布式光伏發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響；四是對(duì)配電網(wǎng)的仿真潮流計(jì)算進(jìn)行分析，得含電采暖設(shè)備和分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng)改造方案。“煤改電”電采暖設(shè)備2.1“煤改電”政策分析“煤改電”工程是用電采暖設(shè)備取暖來(lái)替代傳統(tǒng)的散煤取暖，以降低環(huán)境

9、污染。北京城市地區(qū)的“煤改電”工程早于2003年就開始，至2015年城市核心地帶完全實(shí)現(xiàn)無(wú)煤化。農(nóng)村地區(qū)工程則起步較晚，與2013年提出“清潔空氣行動(dòng)”計(jì)劃，以城市地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，向周邊農(nóng)村地區(qū)推行電采暖設(shè)備。河北天津等地近幾年也加快了“煤改電”工程的進(jìn)度，為了更快地推行農(nóng)村地區(qū)的改造工作，政府提出了對(duì)采暖設(shè)備和采暖用電的補(bǔ)貼3。在北京，對(duì)大部分類型的電采暖設(shè)備，政府提供取暖面積每平方米100元的安裝補(bǔ)貼，并在采暖季內(nèi)提供夜間低谷電價(jià)，同時(shí)還有10000千瓦時(shí)限額的0.1元/千瓦時(shí)的谷電補(bǔ)助。在天津，購(gòu)置電采暖設(shè)備的價(jià)格一般由政府全額承擔(dān)，另外也提供采暖季谷電補(bǔ)助，在谷電較低電價(jià)的基礎(chǔ)上，補(bǔ)貼0.

10、2元/千瓦時(shí)，限額8000千瓦時(shí)。河北的“煤改電”用戶可獲得設(shè)備安裝成本的85%補(bǔ)貼，根據(jù)地區(qū)的不同，上限由5000元到7500元不等，較其它地區(qū)較小，而對(duì)電費(fèi)的補(bǔ)貼則接近于北京和天津的水平?？傮w而言，補(bǔ)貼的水平是可觀的，使居民們?cè)诮?jīng)濟(jì)上對(duì)“煤改電”沒(méi)有后顧之憂，但可以估計(jì)，較大的補(bǔ)貼幅度可能會(huì)使政府財(cái)政吃緊，有可能隨著工程的推進(jìn)，補(bǔ)貼幅度在數(shù)年后會(huì)逐漸下降?！懊焊碾姟惫こ掏菩械某晒强捎^的，但執(zhí)行上也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。個(gè)別地區(qū)為加快完成工程任務(wù)指標(biāo)，燃煤設(shè)施已經(jīng)拆除但電采暖設(shè)備未安裝到位的情況，導(dǎo)致了住戶“無(wú)暖可采”的情況出現(xiàn)。此外，還有安裝設(shè)備時(shí)規(guī)劃工作未做到位，導(dǎo)致電力負(fù)荷快速增加，影響電

11、力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，在晚間采暖高峰期尤為明顯。還有一些地區(qū)政府在執(zhí)行改造工作時(shí)，因缺乏資金，只能給安裝分布式電源的企業(yè)“打白條”，而個(gè)別政府拖欠款項(xiàng)時(shí)間較長(zhǎng)，使得企業(yè)的資金運(yùn)轉(zhuǎn)困難，也影響政府的公信力。“煤改電”電采暖設(shè)備特性分析電采暖設(shè)備的種類很多，目前在“煤改電”中可以采用的有直熱式電采暖、蓄熱式電采暖、空氣源熱泵、對(duì)流式電采暖、地源熱泵等。要研究電采暖設(shè)備對(duì)京津冀農(nóng)村配電網(wǎng)的影響，就要分析其負(fù)荷特性，估測(cè)出適合當(dāng)?shù)鼐用褡≌┡枨蟮脑O(shè)備容量4。由住戶供暖所需熱量來(lái)估測(cè)設(shè)備容量的公式為下方公式（2-2-1）公式（2-2-3）：FP（2-2-1）t其中：F是單位面積在一個(gè)采暖季期間采暖所需用電

12、量，單位kW；P為所選電采暖設(shè)備總功率，單位kW；t為電采暖設(shè)備在一個(gè)采暖季內(nèi)的實(shí)際工作時(shí)間，單位為小時(shí)。OKICOP2-2-2)其中：Qn是采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)，單位kW/m2；Kn是熱負(fù)荷系數(shù)；t是采暖季總時(shí)長(zhǎng)，單位為小時(shí)；COP為電采暖設(shè)備能效比。COP=Qh(2-2-3)W其中：Qh為電采暖設(shè)備的制熱量，W為設(shè)備的輸入功率。COP值越大，代表該電采暖設(shè)備-能量轉(zhuǎn)換效率越高。根據(jù)京津冀地區(qū)農(nóng)戶的情況，設(shè)一般住戶取暖面積為100平方米，建筑設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)為0.07kW/m2,熱負(fù)荷系數(shù)取0.6,采暖季共4月，計(jì)120天?，F(xiàn)行采暖季夜間谷電時(shí)間為當(dāng)日20:00到次日早上7:00,谷電價(jià)格在京津

13、冀地區(qū)有出入，但大體接近，本文取日間電價(jià)0.53元/kWh,夜間谷電電價(jià)0.35元/kWh,并選取蓄熱式電采暖和空氣源熱泵兩種常用的電采暖設(shè)備作為分析實(shí)例56。直熱式電采暖直熱式電采暖設(shè)備的工作原理十分簡(jiǎn)單，是利用電流的熱效應(yīng)在電阻絲上產(chǎn)生的熱量來(lái)給房間取暖，常見(jiàn)的類型有直熱式電鍋爐和直熱式地?zé)岵膳?。由于是通過(guò)電流的熱效應(yīng)直接供暖，該類設(shè)備的能效比剛好為1。根據(jù)直熱式電采暖的特點(diǎn)和公式(2-1)公式(2-3)，計(jì)算可得：一個(gè)采暖季單位面積采暖用電為105.84千瓦時(shí)，單日采暖需用電176.84千瓦時(shí)，設(shè)備所需功率為7千瓦。據(jù)此數(shù)據(jù)，選擇輸入功率為7.35kW(10P)的直熱式電采暖設(shè)備一臺(tái)。通

14、過(guò)上述數(shù)據(jù)，對(duì)直熱式電采暖的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行計(jì)算，得到下表：表2-1直熱式電采暖費(fèi)用成本/元電費(fèi)/元谷電補(bǔ)貼/元5000平電：3205635谷電：2117蓄熱式電采暖蓄熱式電采暖是一種能夠在供暖時(shí)蓄熱，在停止加熱的時(shí)間內(nèi)利用儲(chǔ)存的熱量來(lái)繼續(xù)供熱的電采暖設(shè)備。該類電采暖可以利用夜晚期間價(jià)格較為便宜的谷電進(jìn)行蓄熱，白天放熱，從而實(shí)現(xiàn)移峰填谷”，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用并減小負(fù)荷曲線的峰谷差。圖2-2-1為含蓄熱式電采暖設(shè)備負(fù)荷情況根據(jù)蓄熱式電采暖的工作設(shè)計(jì)，工作時(shí)間取夜間19:00至次日7:00共12個(gè)小時(shí)，能效比COP取0.95，經(jīng)計(jì)算可得：一個(gè)采暖季單位面積所需采暖用電量為58.36kWh,單日采暖需用電量為1

15、76.84kWh,設(shè)備所需功率為14.73kW。根據(jù)計(jì)算，選取設(shè)備為輸入功率為2.4kW的機(jī)組共六臺(tái)。經(jīng)濟(jì)性計(jì)算見(jiàn)表：表2-2蓄熱式電采暖費(fèi)用成本/元電費(fèi)/元谷電補(bǔ)貼/元3200X6=19200平電：281谷電：20431000空氣源熱泵空氣源熱泵是近年來(lái)新興的一種電采暖設(shè)備，它可以把空氣中的熱量經(jīng)熱泵的壓縮機(jī)帶入室內(nèi)來(lái)取暖，特點(diǎn)是能效比高，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，是“煤改電”工程中大力推行的一種電采暖設(shè)備。，帶有智能調(diào)控電路的變頻空氣源熱泵更可以根據(jù)室內(nèi)溫度自行調(diào)節(jié)功率，從而節(jié)省電能。圖2-2-2為含空氣源熱泵設(shè)備負(fù)荷情況下，采暖季某一天的負(fù)荷曲線67。一個(gè)采暖季單位面積采暖用電為30.24kWh；個(gè)采暖

16、季共需采暖用電為10610kWh；單日采暖所需用電：88.42kWh；設(shè)備所需功率：7.36kWh。設(shè)備選型為輸入功率為7.35kW(10P)的空氣源熱泵機(jī)組一臺(tái)。經(jīng)濟(jì)性計(jì)算見(jiàn)表：表2-3空氣源熱泵費(fèi)用成本/元電費(fèi)/元谷電補(bǔ)貼/元15300平電：1069谷電：3533532.3本章小結(jié)可以看出，在用作算例的三種采暖設(shè)備中，直熱式電采暖較蓄熱式電采暖和空氣源熱泵成本低廉，但因能效比低，且使用平電較多，在運(yùn)行電費(fèi)上遠(yuǎn)不如蓄熱式電采暖和空氣源熱泵。同時(shí)，直熱式電采暖不具備蓄熱式電采暖的“移峰填谷”的能力，在負(fù)荷調(diào)控上無(wú)法起到正面作用。蓄熱式電采暖和空氣源熱泵雖成本較高，但由于政府對(duì)煤改電設(shè)備的補(bǔ)貼幅

17、度較大，實(shí)際安裝成本對(duì)農(nóng)村居民來(lái)說(shuō)并不是很高。因此，“煤改電”工程中不推薦使用直熱式電采暖，在北京地區(qū)更是直接禁止使用?！懊焊碾姟惫こ绦略龅碾姴膳O(shè)備平均負(fù)荷大都高于農(nóng)村居民日常生活負(fù)荷，該類負(fù)荷大量增加必將影響配電網(wǎng)。為做到“移峰填谷”，可推廣一定數(shù)量的蓄熱式電采暖，但從經(jīng)濟(jì)性上看，空氣源熱泵是最佳選擇。當(dāng)前“煤改電”工程中，設(shè)備的選取是以空氣源熱泵為主，蓄熱式電采暖為補(bǔ)充的考慮來(lái)進(jìn)行的。分布式光伏電源分析目前生活中，主要投入使用的分布式電源有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏電池、小型燃料發(fā)電機(jī)等。其，分布式光伏電源有可安裝在住戶屋頂?shù)男⌒托吞?hào)，且屬于環(huán)境友好型分布式電源，因此，在農(nóng)村地區(qū)，分布式光伏電源更

18、為普及，本文就以分布式光伏電源為例討論分布式電源與煤改電負(fù)荷在京津冀農(nóng)村地區(qū)的協(xié)調(diào)發(fā)展。分布式電源發(fā)展政策分析近幾十年來(lái)化石能源的大量開采和使用，世界能源儲(chǔ)備正急劇減小，導(dǎo)致環(huán)境污染和溫室效應(yīng)也更為嚴(yán)重。同時(shí)，我國(guó)能源分布十分不均衡，大量能源儲(chǔ)備在位于西部的內(nèi)陸里，而隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)東部與南部出現(xiàn)大量新增負(fù)荷，遠(yuǎn)距離輸送電能的損耗使得經(jīng)濟(jì)效益受到削減。分布式電源因能有效解決化石能源儲(chǔ)備不足和損耗的問(wèn)題，得到了國(guó)家的大力支持。我國(guó)在“十二五”會(huì)議上提出大力發(fā)展以可再生能源為基礎(chǔ)的分布式電源，大力推進(jìn)相關(guān)科研工作，同時(shí)，在政策上，國(guó)家對(duì)安裝分布式電源的用戶提供了技術(shù)幫助和經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，并簡(jiǎn)化了相關(guān)的

19、手續(xù)。近幾年在政策的引導(dǎo)下，分布式電源得到大幅發(fā)展，總裝機(jī)量大幅提高1。按照今年分布式光伏電源的補(bǔ)貼政策，對(duì)戶用型分布式光伏電源用戶的上網(wǎng)電量補(bǔ)貼為每千瓦時(shí)0.18元，對(duì)采用非戶用型分布式光伏發(fā)電用戶，給予的補(bǔ)貼為每千瓦時(shí)0.1元。補(bǔ)貼的幅度相比過(guò)去一兩年有些許下降，但國(guó)家鼓勵(lì)各地出臺(tái)針對(duì)性的扶持政策來(lái)支持相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政府補(bǔ)貼幅度出現(xiàn)放緩的趨勢(shì)，可能是因?yàn)椴糠值貐^(qū)分布式電源容量已趨于飽和，分布式電源發(fā)出的電能無(wú)法有效地被當(dāng)?shù)刎?fù)荷就近消納吸收，出現(xiàn)電能過(guò)剩、終端電壓偏高的現(xiàn)象8，導(dǎo)致用戶不得已而“棄光限電”。但整體而言，我國(guó)的分布式發(fā)電仍有較大發(fā)展空間，國(guó)家仍在積極地對(duì)分布式電源發(fā)展提供支持。

20、分布式光伏電源在發(fā)展的同時(shí)也存在著一些問(wèn)題，比如分布式電站的選址定容方式不夠科學(xué)影響效益；農(nóng)民維權(quán)意識(shí)提高，建設(shè)分布式光伏電站時(shí)因征地和農(nóng)民存在矛盾；屋頂施工安裝分布式電源的過(guò)程不妥當(dāng)，有安全隱患；部分地區(qū)的管理不善，使得分布式光伏電源運(yùn)行狀況出現(xiàn)問(wèn)題；此外，上文提到的“棄光限電”也是分布式光伏電源發(fā)展過(guò)程中的典型問(wèn)題之一。分布式光伏電源特性分布式光伏電源的輸出功率特性表達(dá)式如下式（3-2-1）到（3-2-3），P二P4y1+a（T-T）（3-2-1）dmstcITdmstcstc式中，Pdm光伏發(fā)電每日最大輸出功率，單位為w；Pstc為標(biāo)準(zhǔn)條件下光伏發(fā)電的輸出功率;Istc是標(biāo)準(zhǔn)條件下太陽(yáng)輻

21、射強(qiáng)度，為1000W/m2；Tstc為標(biāo)準(zhǔn)溫度，為25C；a為功率溫度因數(shù),單位是/K；Iday為典型日單日太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，單位是W/m2；Tdm為光伏電源單日最高溫度，C。day1+0.033cos3-2-2）式中：S0為太陽(yáng)常數(shù)，為1367W/m2；N為日序，與選定的典型日有關(guān)。綜合式（3-2-1）和（3-2-2）可知，在理想狀態(tài)下，影響光伏出力的主要因素有單日太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和溫度。一般情況下，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度Id只與日地之間的相對(duì)位置有關(guān)，即在同一天內(nèi)可看做常數(shù)，所以分布式光伏電源在理想狀態(tài)下，輸出功率和溫度成正比，其理想輸出功率特性曲線應(yīng)圖3-2-1分布式光伏電源理想出力圖實(shí)際情況中，分布式光

22、伏電源經(jīng)常因天氣等原因（如陰雨天、多云），所發(fā)功率并未達(dá)到設(shè)計(jì)上的最大值。實(shí)際運(yùn)行中，光伏電源的輸出功率曲線更接近于圖3-2-2的形式，因個(gè)別時(shí)刻無(wú)法滿發(fā)，曲線上有著數(shù)個(gè)“谷”的形狀。圖3-2-2為甘肅地區(qū)四塊光伏電池板在冬季一天的即時(shí)功率圖，額定總功率為：4X320=1280W，當(dāng)天總發(fā)電量為3.77kWh。甘肅地區(qū)和京津冀地區(qū)日照條件類似9，因此該曲線可看做京津冀地區(qū)分布式電源的即時(shí)功率曲線。圖3-2-2分布式光伏電源實(shí)際出力圖分布式光伏電源接入農(nóng)村配電網(wǎng)典型接線方式分析分布式電源接入農(nóng)村配電網(wǎng)的接線方式，總體可以分為三種類型，一是分布式電源通過(guò)專用開關(guān)設(shè)備接入配電網(wǎng)，如通過(guò)專用的變壓器、

23、配電室母線、開閉站，和環(huán)網(wǎng)柜，也就是所謂的“專線接入”二是分布式電源在接入點(diǎn)沒(méi)有通過(guò)專用開關(guān)設(shè)備，通過(guò)T型接線直接接入配電網(wǎng)，也稱作“T接接入”；三是接入用戶內(nèi)部的供電線路10根據(jù)具體接入點(diǎn)、并網(wǎng)點(diǎn)處設(shè)計(jì)和裝機(jī)容量的不同，還可細(xì)分出多種不同的接線方式，本文以文獻(xiàn)9-11中給出的分布式光伏電源的典型并網(wǎng)接線形式為例進(jìn)行討論分析。3.3.1接入中壓配電網(wǎng)圖3-3-1是型號(hào)為XGF10-T-1的單點(diǎn)接入接線方式。在該接線方式中，分布式光伏電源在使用電壓等級(jí)為10/0.4kV的升壓變壓器升壓并網(wǎng)后，經(jīng)過(guò)10kV的專線接入到變電站的10kV公共母線上。該類接線方式直接連接母線，因此適合采用全額上網(wǎng)計(jì)費(fèi)方

24、式，且裝機(jī)容量容量較大的分布式電源，一般為1MW到6MW。圖3-3-1XGF10-T-1接線圖圖3-3-2的接線方式型號(hào)為XGF10-T-2,該接線方式類似于XGF10-T-1，分布式光伏電源經(jīng)電壓等級(jí)為10/0.4kV變壓器升壓后，通過(guò)10kV的專線接入10kV配電網(wǎng)的公共部分中，但公共連接點(diǎn)位于配電室母線、箱變母線、開閉站和環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)施，一般裝機(jī)容量為400kW到6MW。圖3-3-2XGF10-T-2接線圖公共電網(wǎng)開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)室（箱）、配電室或箱變10kV母線11并網(wǎng)點(diǎn)_光光1伏站公共連接占圖3-3-3的接線方式型號(hào)為XGF10-T-3,該方式中分布式光伏電源經(jīng)過(guò)10kV/0.4kV電壓等

25、級(jí)的變壓器升壓后通過(guò)T接接入到公共電網(wǎng)10kV線路上。在此種接線方式下，對(duì)應(yīng)線路的主接線形式應(yīng)為線變組或單母線接線，一般光伏裝機(jī)容量為400kW到2MW。公共電網(wǎng)變電站10kV母線圖3-3-3XGF10-T-3接線圖圖3-3-4和圖3-3-5的接線圖是型號(hào)為XGF10-Z-1的接入配電網(wǎng)的接線方式的兩種不同方案分布式電源在這兩種方案中，均通過(guò)接入用戶本身所在的10kV配電網(wǎng)母線，再接入公共電網(wǎng)的10kV母線或輸電線上。此種接入方式下的光伏裝機(jī)容量一般在400kW到6MW之間。圖例斷路器口斷路器或負(fù)荷開關(guān)公共電網(wǎng)變電站10kV母線公共電網(wǎng)10kV線路公共連接點(diǎn)圖3-3-5XGF10-Z-1接線圖

26、（方案二）圖例斷路器斷路器或負(fù)荷開關(guān)圖3-3-4XGF10-Z-1接線圖（方案一）接入低壓配電網(wǎng)圖3-3-6是型號(hào)為XGF380-T-1的接線方式的線路圖，分布式光伏電源通過(guò)380V的專用線路，直接接入380V公共配電網(wǎng)的線路，一般適用于采用全額上網(wǎng)計(jì)費(fèi)方式、裝機(jī)容量低于100kW的分布式光伏電源。圖3-3-6XGF380-T-1接線圖圖3-3-7是XGF380-T-2接線方式的線路圖，該接線方式類似于XGF10-T-2,分布式光伏電源通過(guò)380V的專用線路接入380V配電網(wǎng)的配電室、箱變或桿塔的母線。此種接線方式一般用于采取全額上網(wǎng)結(jié)算的，容量在20kW到400kW之間的分布式光伏電源。11

27、并網(wǎng)點(diǎn)一并網(wǎng)銭器1公共電網(wǎng)配電室、箱變或柱上變.壓器380V母線.公共連接點(diǎn)一圖例斷路器熔斷器式隔離開關(guān)圖3-3-7XGF380-T-2接線圖XGF380-Z-1接線方式包含兩種不同接線方案，對(duì)應(yīng)圖3-3-8與圖3-3-9。分布式光伏電源直接接入低壓380V的配電箱或線路，對(duì)應(yīng)線路的主接線形式為380V單元或單母線接線，主要適用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”結(jié)算形式，裝機(jī)容量一般在8kW以下。斷路器380/220V配電箱、380/220V架空線斷路器/負(fù)荷開關(guān)/熔斷器式隔離開關(guān)380/220V用戶公共連接點(diǎn)圖例圖3-3-8XGF380-Z-1接線圖（方案一）圖例斷路器斷路器負(fù)荷開關(guān)熔斷器式隔離開關(guān)圖3

28、-3-10是XGF380-Z-2接線方式的接線圖，分布式光伏電源直接接入用戶的380V母線,適用“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”結(jié)算方式，參考裝機(jī)容量在20kW到400kW之間。公共連接點(diǎn)-公共電網(wǎng)10kV母線IIT用戶內(nèi)V部負(fù)荷用戶380V母線并網(wǎng)點(diǎn)光光伏占用戶內(nèi)部負(fù)荷圖例斷路器斷路器/負(fù)荷開關(guān)/熔斷器式隔離開關(guān)圖3-3-11XGF380-Z-2方案一次系統(tǒng)接線示意圖專線接入通常是給容量較大的分布式電源使用，常見(jiàn)的例子是通過(guò)專用的升壓變壓器接入農(nóng)村配電網(wǎng)中的中壓部分。由于通過(guò)了專用的開關(guān)設(shè)備，能相對(duì)有效地監(jiān)控分布式電源的并網(wǎng)狀況，在發(fā)生故障時(shí)能有效保護(hù)設(shè)備和線路，但相對(duì)的因投入了專用保護(hù)設(shè)備，建造和維

29、護(hù)成本相對(duì)較高。T接接入的方式?jīng)]有配備專用的開關(guān)，因此成本較專線接入的方式低，但對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)面影響可能會(huì)變大，因此，此類并網(wǎng)方式常用于本身不易對(duì)電力系統(tǒng)造成波動(dòng)的小容量分布式電源。此外，按照分布式電源接入的電壓等級(jí)14。根據(jù)各個(gè)接線形式的情況，一般容量較大的分布式光伏電源如光伏電站，可采用XGF10-T系列接線方式；相對(duì)容量較小的農(nóng)村集體光伏電站根據(jù)具體情況，可采用XGF10-Z-1接線方式或XGF380-T系列接線方式;安裝在家庭屋頂?shù)男⌒蛻粲梅植际诫娫催m宜采用XGF380-Z系列接線，或是多戶集中在一起采用XGF380-T接線方式供電。含分布式電源與“煤改電”負(fù)荷的配電網(wǎng)算例分析4.1分

30、析內(nèi)容與方法“煤改電”工程新增的電采暖設(shè)備平均負(fù)荷大都高于農(nóng)村居民日常生活負(fù)荷，因此，有必要預(yù)測(cè)在新增負(fù)荷下的配電網(wǎng)潮流狀況，計(jì)算電壓水平和損耗大小，為配電網(wǎng)改造和分布式電源規(guī)劃分析提供數(shù)據(jù)支持13。4.2配電網(wǎng)的改造在電力系統(tǒng)接入大量電采暖設(shè)備的負(fù)荷，電網(wǎng)出現(xiàn)波動(dòng)的可能性大幅提高，在大量功率較高的電采暖設(shè)備同時(shí)開啟時(shí)，線路損耗會(huì)增大，電壓幅值可能會(huì)明顯下降，甚至超出電壓偏移允許范圍。因此對(duì)于設(shè)計(jì)老舊的配電網(wǎng)，需要進(jìn)行相關(guān)改造，最基本的是更換較大截面積的線路和較大容量的變壓器，以提高線路的容量和輸電水平13。根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇截面積的公式如下1415：S=Z(4-2-1)jj其中：S.為導(dǎo)

31、線最小截面積，單位為mm2；I為計(jì)算電流，單位為A；j為經(jīng)濟(jì)電流密度，單位為A/mm2。I二一(4-2-2)v3Ucos申其中：P為導(dǎo)線截面積，單位為kW；U為，單位為kV；cos為功率因數(shù)，本文假設(shè)各節(jié)點(diǎn)經(jīng)有效的補(bǔ)償后功率因數(shù)都按電網(wǎng)運(yùn)行要求達(dá)到了0.9。選擇變壓器的容量公式如下：PS=(4-2-3)Tcos申其中：ST為變壓器容量，單位為KVA；P為所帶負(fù)荷的有功功率，單位為kW；j為經(jīng)濟(jì)電流密度，單位為A/mm2；cos為功率因數(shù)，本文取0.9；同時(shí)，選擇變壓器容量時(shí)還可考慮負(fù)荷同時(shí)率及變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系數(shù)，因二者可取同一值從而互相抵消，故此處略去。選定變壓器容量及型號(hào)后計(jì)算變壓器阻抗參數(shù)

32、，見(jiàn)以下公式(4-2-4)和(4-2-5)：4-2-4)4-2-5)PU2KN-1000S2nUU2X=K%N100Sn其中：Pk為負(fù)載損耗，單位為kW；UK%為阻抗電壓百分?jǐn)?shù)；SN為變壓器額定容量，單位為MVA；UN為變壓器額定電壓，單位為kV?！懊焊碾姟迸c分布式電源協(xié)調(diào)發(fā)展分析根據(jù)用戶負(fù)荷曲線圖2-2-2，采暖季住戶負(fù)荷從早上7點(diǎn)起逐漸上升，在8點(diǎn)至9點(diǎn)之間達(dá)到一次峰值后略有下降；負(fù)荷曲線在中午12點(diǎn)至13點(diǎn)間達(dá)到第二次峰值，也是每天負(fù)荷曲線的最大值，此時(shí)居民一般非電采暖負(fù)荷約為22.5kW/戶，空氣源熱泵負(fù)荷約為45kW/戶，蓄熱式電采暖一般此時(shí)不在工作。根據(jù)以上數(shù)據(jù)先預(yù)測(cè)得到各節(jié)點(diǎn)含電

33、采暖設(shè)備的負(fù)荷后，在已知配電網(wǎng)線路參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用前推回代的程序計(jì)算方法來(lái)計(jì)算潮流，得到各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值，從而利用節(jié)點(diǎn)電壓和節(jié)點(diǎn)功率來(lái)計(jì)算各支線損耗。在得到“煤改電”負(fù)荷的潮流計(jì)算結(jié)果后，為研究“煤改電”與分布式電源的協(xié)調(diào)發(fā)展，基于前述的配電網(wǎng)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)上接入分布式光伏電源的多種方案進(jìn)行建模仿真分析，同時(shí)結(jié)合太陽(yáng)能電池板的功率曲線，再進(jìn)行一次潮流計(jì)算16。本文根據(jù)分布式光伏電源一天中發(fā)出功率最大的中午12:00到13:00間的某一時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，以檢驗(yàn)其消納能力17。4.3.1中壓配電網(wǎng)圖4-3-1為用于計(jì)算的中壓配電網(wǎng)拓?fù)浣?，采用開環(huán)運(yùn)行的輻射網(wǎng)結(jié)構(gòu)，共有11個(gè)節(jié)點(diǎn)，10條

34、支路，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測(cè)參數(shù)見(jiàn)表4-3-118。同時(shí)，考慮到未來(lái)出現(xiàn)新增負(fù)荷的可能性，線路規(guī)劃的截面積應(yīng)留取一定裕量，稍大于計(jì)算結(jié)果27。根據(jù)公式（4-2-1）到（4-2-3）的計(jì)算，綜合考慮后選定線路型號(hào)JKLYJ-10/150,單位長(zhǎng)度電阻電抗分別為0.206Q/m和0.382Q/m。輸入?yún)?shù)后，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序利用前推回代法，算得潮流數(shù)據(jù)，見(jiàn)表4-3-2。公共電網(wǎng)10kV母線(丿52340178C9圖例負(fù)荷節(jié)點(diǎn)?6圖4-3-110kV線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表4-3-1節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測(cè)情況節(jié)點(diǎn)編號(hào)用戶數(shù)選裝空氣源熱泵用戶數(shù)有功負(fù)荷/MW無(wú)功負(fù)荷/Mvar130100.0920.078240200.4930.10

35、7335250.3660.097450300.3810.136525200.8190.071630150.1870.080745350.7110.126830251.0300.085935301.0440.1001010100.0300.069表4-3-210kV線路潮流計(jì)算數(shù)據(jù)支路流經(jīng)節(jié)點(diǎn)有功功率/MW無(wú)功功率/Mvar末節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏差/%損耗功率/kW0-11.3570.65710.474.821.9061-21.0730.51910.364.046.4472-30.7350.35610.313.612.2613-40.1830.08810.293.530.1451-50.2150

36、.10410.434.580.4275-60.0930.04510.424.540.0182-70.2130.10310.343.870.3663-80.3980.19310.232.751.8858-90.1830.08810.212.500.4048-100.0630.03010.232.730.009注：表中損耗為上一節(jié)點(diǎn)到該節(jié)點(diǎn)的支路上產(chǎn)生的損耗，下同假設(shè)在用作算例的10kV配電網(wǎng)模型上接入一額定容量為500kW的分布式光伏電源，考慮到太陽(yáng)能電池板一般無(wú)法處于滿發(fā)狀態(tài)，本文取圖的功率曲線中正午時(shí)刻峰-谷值間的平均值，即額定功率的80%，作為算例中分布式電源實(shí)時(shí)功率值。根據(jù)容量和接入的電

37、壓等級(jí)，判斷可采用XGT-10-T-2或XGT-10-T-3接入方式。表4-3-3到4-3-4為其接入不同節(jié)點(diǎn)后系統(tǒng)運(yùn)行的潮流計(jì)算結(jié)果19-2。2表4-3-310kV線路節(jié)點(diǎn)1加裝分布式電源后的潮流支路流經(jīng)節(jié)點(diǎn)有功功率/MW無(wú)功功率/Mvar末節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏差/%損耗功率/kW0-10.9580.46410.4904.900.9491-21.0730.51910.4264.266.4412-30.7350.35610.3943.942.2593-40.1830.08810.3853.850.1451-50.2150.10410.4664.660.4275-60.0930.04510.46

38、14.610.0182-70.2130.10310.4094.090.3663-80.3980.19310.3403.401.8838-90.1830.08810.3153.150.4038TOO.O63O.O3O1O.3393.39O.OO9表4-3-410kV線路節(jié)點(diǎn)3加裝分布式電源后的潮流節(jié)點(diǎn)編號(hào)有功負(fù)荷/MW無(wú)功負(fù)荷/Mvar節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏差/%損耗功率/kWO-1O.952O.4611O.49O4.9OO.9381-2O.672O.3251O.45O4.5O2.5162-3O.336O.1631O.4354.35O.4683-4-O.216-O.1O51O.4454.45O.2

39、O21-5O.215O.1O41O.4664.66O.4275-6O.O93O.O451O.4614.61O.O182-7O.213O.1O31O.4334.33O.3643-8O.398O.1931O.3823.821.8688-9O.183O.O881O.3573.57O.4OO8-1OO.O63O.O3O1O.38O3.8OO.OO9表4-3-510kV線路節(jié)點(diǎn)6加裝分布式電源后的潮流節(jié)點(diǎn)編號(hào)有功負(fù)荷/MW無(wú)功負(fù)荷/Mvar節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏差/%損耗功率/kWO-1O.958O.4641O.49O4.9OO.95O1-21.O73O.5191O.4264.266.4412-3O.73

40、5O.3561O.3943.942.2593-4O.183O.O881O.3853.85O.1451-5-O.184O.O891O.51O5.1OO.3O95-6-O.3O6O.1481O.5245.24O.1962-7O.213O.1O31O.4O94.O9O.3663-8O.398O.1931O.34O3.4O1.8838-9O.183O.O881O.3153.15O.4O38-1OO.O63O.O3O1O.3393.39O.OO9比較三種不同接入點(diǎn)的方案，首先可以看出有功功率損耗得到了改善，節(jié)點(diǎn)間的電壓損失也有所減少。但在抗擾動(dòng)能力較差的輸電線支線末端的節(jié)點(diǎn)6接入分布式光伏電源時(shí)，支線上

41、的節(jié)點(diǎn)5、6電壓水平超出5%的限額，不符合電網(wǎng)規(guī)定，因此不采用。而對(duì)比節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)3接入的情況，在節(jié)點(diǎn)3接入情況下的有功損耗較小，且整體電壓偏差浮動(dòng)較小，系統(tǒng)較為穩(wěn)定24。低壓配電網(wǎng)對(duì)某一低壓臺(tái)區(qū)的380V配電網(wǎng)進(jìn)行建模，并計(jì)算其潮流。該臺(tái)區(qū)共10節(jié)點(diǎn)，主干線上共4個(gè)連接點(diǎn)，分支線上共6個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中負(fù)荷節(jié)點(diǎn)有6個(gè)，為節(jié)點(diǎn)2、3和節(jié)點(diǎn)5至9，最大負(fù)荷為170kW。根據(jù)公式(4-3-1)到(4-3-3)的計(jì)算，最終選定該臺(tái)區(qū)主干線采用JKLYJ-150，單位長(zhǎng)度電阻電抗分別為0.206Q/m和0.382Q/m；分支線采用JKLYJ-70,單位長(zhǎng)度電阻電抗分別為0.443Q/m和0.315Q/m；變

42、壓器選型S11-200/10，查表得變壓器負(fù)載損耗、空載損耗分別為2.6kW和0.325kW，阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為4.0，額定容量0.2MVA，額定電壓取二次側(cè)電壓0.38kV，根據(jù)公式(4-3-4)和(4-3-5)計(jì)算得電阻為0.009386Q，電抗為0.02888Q。圖4-2-1為線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)4為本身不帶負(fù)荷的公共連接點(diǎn)。表4-3-1到表4-3-3分別為負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、線路參數(shù)和線路潮流計(jì)算結(jié)果：657C六9圖4-3-2380V線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表4-3-5380V線路節(jié)點(diǎn)負(fù)荷預(yù)測(cè)節(jié)點(diǎn)編號(hào)用戶數(shù)選裝空氣源熱泵用戶數(shù)有功負(fù)荷/MW無(wú)功負(fù)荷/Mvar2220.0100.0053540.0220.01

43、15320.0140.0076110.0060.0037220.0120.0068420.0150.0079110.0050.002表4-3-6380V線路潮流計(jì)算支路所經(jīng)節(jié)點(diǎn)有功功率/kW無(wú)功功率/kVar末節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏差/%損耗功率/kW0-10.1690.0820.39463.842.12241-20.0700.0340.38841.531.27212-30.0220.0110.38770.790.10071-40.0460.0220.39203.370.26264-50.0140.0070.39103.110.03144-60.0060.0030.39093.290.00384

44、-70.0120.0060.39123.160.02052-80.0200.0100.38741.260.03698-90.0050.0020.38711.180.0037根據(jù)表4-3-2，可以看出線路的電壓偏移在規(guī)定的正常標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)運(yùn)行，未超過(guò)7%。對(duì)于380V配電網(wǎng)，接入的分布式電源一般形式都是安裝在居民住戶屋頂?shù)男⌒凸夥姵匕澹∫话憔用褡≌嫉?00平方米，住戶使用約50%的屋頂面積來(lái)安裝光伏電池板，即50平方米23。一般光伏電池板每千瓦功率所需安裝面積為10平方米，故本文假設(shè)算例中每個(gè)住戶屋頂上各安裝了5kW的太陽(yáng)能光伏電池板，全臺(tái)區(qū)總裝機(jī)容量約為lOOkW。同時(shí)，根據(jù)前文所述，該容量的

45、分布式電源可以采用直接接入380V用戶配電網(wǎng)，或是集中升壓接入380V配電網(wǎng)公共部分后再分別向各用戶供電，根據(jù)上一節(jié)中對(duì)中壓配電網(wǎng)的計(jì)算，分布式電源不適宜接入在抗擾動(dòng)能力較差的支線末端，故取節(jié)點(diǎn)1和2分別作為集中接入的分布式光伏電源的公共連接點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算2526。分別對(duì)上述不同接線情況進(jìn)行仿真建模潮流計(jì)算，得結(jié)果如表4-3-1到4-3-3。表4-3-1分布式電源分散式接入380V線路潮流支路所經(jīng)節(jié)點(diǎn)有功功率/kW無(wú)功功率/kvar節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏移/%損耗功率/Kw019.54.60.39945.110.02431-24.72.30.39874.920.00842-32.01.00.3984

46、4.840.00081-44.72.30.39915.030.00554-5-1.3-0.60.39925.050.00034-62.01.00.39905.000.00044-74.01.90.39894.970.00222-80.70.40.39864.890.00008-92.01.00.39854.870.0006表4-3-2分布式電源集中式接入380V線路節(jié)點(diǎn)1潮流支路所經(jīng)節(jié)點(diǎn)有功功率/kW無(wú)功功率/kVar末節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏移/%損耗功率/kW015.42.60.39935.080.00211-252.125.30.39062.790.67972-322.010.70.3879

47、2.080.09821-432.115.50.39754.610.12454-514.06.80.39664.370.03074-66.02.90.39734.550.00374-712.05.80.39684.420.02002-820.09.70.38962.530.03608-95.02.40.38932.450.0036表4-3-3分布式電源集中接入380V線路節(jié)點(diǎn)2潮流支路所經(jīng)節(jié)點(diǎn)有功功率/kW無(wú)功功率/kVar末節(jié)點(diǎn)電壓/kV電壓偏移/%損耗功率/kW014.82.30.39945.110.00211-2-27.5-13.30.40265.950.67972-322.010.70.

48、40005.260.09821-432.115.50.39774.660.12454-514.06.80.39674.390.03074-66.02.90.39744.580.00374-712.05.80.39694.450.02002-820.09.70.40175.710.0360895.02.40.40145.630.0036對(duì)比得到的計(jì)算結(jié)果，三種不同的分布式光伏電源接入方案中，電壓偏移都在低壓電網(wǎng)規(guī)定的7%范圍內(nèi)，但集中接入節(jié)點(diǎn)1時(shí)，各節(jié)點(diǎn)的電壓偏移數(shù)值離散度明顯大于其它方案，系統(tǒng)相對(duì)不穩(wěn)定。集中接入節(jié)點(diǎn)2和分散接入各戶的方案中，集中接入節(jié)點(diǎn)2的方案損耗最低。4.4本章小結(jié)在得到上

49、述的計(jì)算結(jié)果后，可以得知，若接入合適容量的分布式光伏電池板，在保證其能正常消納時(shí)，能有效改善潮流，降低有功損耗和電壓損失?？偨Y(jié)和展望由于分布式電源本身的不確定性和電采暖設(shè)備特殊的負(fù)荷特性，二者對(duì)配電網(wǎng)的波動(dòng)影響都是十分明顯的，但在合理的規(guī)劃下，二者的影響可以互相抵消，使電源發(fā)出的電能可以就地消納，以減小對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊，提高電能輸送的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性。因此，對(duì)于二者的功率、負(fù)荷預(yù)測(cè)是十分必要的。本文的主要成果有：分析了常見(jiàn)電采暖設(shè)備的負(fù)荷特性，空氣源熱泵的裝設(shè)會(huì)使原有負(fù)荷曲線達(dá)到峰值的時(shí)間后移，而蓄熱式電采暖則有著較好的“移峰填谷”的能力。還可以看出在成本與運(yùn)行費(fèi)方面上，空氣源熱泵要優(yōu)于蓄熱式電

50、采暖。分析了分布式光伏電源的多種接線方案的特性及優(yōu)缺點(diǎn)，得出其適合的光伏電源的類型與裝機(jī)容量。利用數(shù)學(xué)建模仿真，對(duì)10kV和380V的中、低壓配電網(wǎng)線路進(jìn)行了差異化的計(jì)算分析，計(jì)算了不同節(jié)點(diǎn)安裝了不同的電采暖設(shè)備后，分別體現(xiàn)出的負(fù)荷特性。在含接入分布式電源后，對(duì)比采用不同分布式太陽(yáng)能電池的接入方案時(shí)網(wǎng)絡(luò)的有功損耗、電壓偏差水平，得出較優(yōu)的方案規(guī)劃。由于水平和時(shí)間有限，本文的工作尚有很多可以深入繼續(xù)的部分，可以在后續(xù)時(shí)刻進(jìn)一步進(jìn)行：未考慮功率曲線特性更為復(fù)雜的分布式風(fēng)力發(fā)電和其它類型的電采暖設(shè)備，研究不能完全體現(xiàn)實(shí)際的分布式電源、電采暖設(shè)備在電網(wǎng)中的分布情況。對(duì)中、低壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、拓?fù)淅斫獠簧?，未能模擬出一個(gè)更為精細(xì)、