分布式光伏對電網可靠性的影響

楊飛茹

摘要：本章研究了低滲透率下分布式光伏接入配電網后對配電系統可靠性的影響。結果表明，分布式光伏接入配電網可提升原有系統的可靠性水平，低滲透率情況下隨著分布式光伏容量的增加，系統的平均停電時間、平均停電次數和平均缺供電量逐漸下降，系統的可靠性逐步提升。

關鍵詞：分布式光伏;配電網;低滲透率;孤島運行

1.低滲透率下分布式光伏并網對配網可靠性的影響

分布式電源的滲透率是指分布式電源容量占系統最大供電負荷的比例。國內外研究表明，當分布式電源的滲透率達到25%以上時，會對現有配電網的安全可靠運行產生顯著影響。一般地將分布式電源的滲透率不會顯著影響系統正常運行的水平稱為低滲透率水平。本文研究了低滲透率下分布式光伏并網對主動配電網可靠性的影響，以上級電源容量充足作為低滲透率的邊界條件。分布式光伏發電系統中通常還裝設儲能裝置來平滑分布式光伏的出力。分布式光伏接入配電網有兩種運行方式：并網運行和孤島運行。并網運行時分布式光伏與配電系統共同為用戶提供電能;孤島運行時，區域內負荷完全由分布式電源獨立供電。在傳統輻射狀配電網絡中，當網絡中元件發生故障時，下游負荷會由于與上級電源之間無有效連接而造成停電;接入分布式光伏后，當系統發生故障時，下游負荷可與分布式光伏連接形成孤島，由分布式光伏向孤島內負荷供電，有效提高供電可靠率。孤島模式運行時，通常負荷大于分布式光伏的發電容量，此時需要對孤島內負荷按重要程度進行分級分類，對負荷進行削減，優先保證重要負荷的供電需求。常見的供電系統主要可靠性指標有以下幾項。

2.含分布式光伏的主動配電網可靠性評估模型

2.1城市用電負荷一般分為3類：工業負荷、商業負荷和市政生活負荷。工業負荷的日負荷曲線一般維持在一個平穩的水平線上，波動性非常低;商業負荷通常在特定的時間段內維持在一個平穩的水平，其余時間負荷水平較低;市政生活負荷在一天中隨居民生活的需要不斷變化。目前，我國的市政生活用電水平還不太高，但隨著城市建設的日益發展，生活設施的日益現代化及居民生活水平的提高，市政生活用電的比重將有所上升。3類負荷的典型日負荷曲線如圖1～圖3所示。

2.2分布式光伏匹配度評估模型

系統中有母線1段、饋線25段、配變20臺、負荷點20個，斷路器和隔離開關若干。接入分布式光伏電源，不同容量光伏接入下系統可靠性指標如表1所示。

圖4～圖6展示了系統可靠性指標隨分布式光伏接入容量增長的變化趨勢，從圖中可以看出，隨著分布式光伏容量的增加，系統的可靠性水平得到了提升。

結束語

分布式光伏接入配電網后可以消納當地負荷，使原有配電網的可靠性水平得到一定程度提升。本文通過對含分布式光伏主動配電網的可靠性進行分析，研究了低滲透率下分布式光伏接入對系統平均停電時間、系統平均停電次數和系統平均缺供電量的影響，驗證了低滲透率情況下隨著分布式光伏容量的增加，系統的可靠性水平得到了提升。

參考文獻

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[2]左偉杰，馬釗，周莉梅，等.基于配電網電能質量健康評估策略的分布式光伏接入方法[J].電網技術，2015，39（12）：3442-3448.