分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法，属于配电系统技术领域。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展和社会的进步，用户对电能的需求量不断增长，对供电质量的要求也越来越高。采用传统集中供电方式的配电网存在供电可靠性水平低、扩建难度大等弊病也日益凸显。
[0003]分布式发电与传统集中式供电相结合被世界各国电力专家公认为是能够减少电网投资与改造费用、降低网络损耗、改善电压质量、提高系统可靠性和灵活性的有效方式。为了减少分布式电源对配电网的不利影响，促进分布式电源的有效利用，人们提出了微网的概念。微网是由可再生能源分布式发电装置、负荷、储能装置以及相关控制设备组成的单一可控独立供电系统。它的运行方式灵活，对分布式电源有良好的兼容性。在并网运行期间，微网能有效利用风能、太阳能、潮汐等清洁可再生能源发电，减少对化石能源的依赖，有助于缓解能源危机与环境污染的压力；配电网发生故障时，微网可以孤岛运行提高用户供电可靠性。接入配电网馈线末端的微网还可以降低配电网网络损耗以及提高用户的电压质量。
[0004]随着微网在世界范围内的不断发展与推广，微网的接入对配电网结构的改变以及微电源自身功率输出不确定性对配电网可靠性产生的影响成为必然面临的问题。而传统基于单电源辐射型配电网结构的可靠性评价方法，因面临着搜索冗余、计算复杂、工作量大、计算耗时等方面的缺陷，已无法直接适用于包含微网的新型配电网可靠性的评价。
【发明内容】
[0005]鉴于以上存在的不足，本发明提供一种分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法，有利于微网对配电系统的可靠性影响的分析。
[0006]本发明提供一种分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法，包括以下步骤:
步骤1)建立微网中负荷的模型，用平均负荷来表征每个负荷点的负荷参数；
步骤2)将微网中分散安装的分布式电源和储能装置等效成安装在一个物理节点上的一个联合发电系统，并做以下假设:
a.假定联合发电系统自治性与可控性都非常好，另外它的调节非常及时，忽略功率调节时间常数的影响；
b.认为安装在微网内的储能装置容量足够大，在微网孤岛运行期间储能装置和分布式电源所组成的联合发电系统所提供的电能，能满足负荷需求；
c.微网中各点的天气的因素都是相同的；
d.各个负荷点的注入功率互不相关； 步骤3)建立联合发电系统的故障状态模型和正常状态模型。
[0007]本发明将分布式发电和储能装置等效为一个联合发电系统来考虑，针对联合发电系统分别建立故障状态和正常状态两种模型，充分考虑了联合发电系统的工作方式的影响，为分析联合发电系统对配电系统的可靠性影响奠定了基础。
[0008]以下通过【具体实施方式】对本发明做进一步阐述。
[0009]【具体实施方式】:
本发明提供的分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法，包括以下步骤: 步骤1)建立微网中负荷的模型，用平均负荷来表征每个负荷点的负荷参数；
微网中的负荷根据类型不同，可以分为居民生活负荷、工业负荷和商业负荷，在配电系统中由于各负荷点的负荷大小是随机波动的，因此很难用简单统一的数学模型来描述。每个负荷点的负荷参数通常用平均负荷来表征，从长期的统计数据可以得到，平均负荷与峰值负荷之间存在一定的关系，即可通过峰值负荷与负荷系数的乘积得到平均负荷。
[0010]步骤2)将微网中分散安装的分布式电源和储能装置等效成安装在一个物理节点上的一个联合发电系统，并做以下假设:
a.假定联合发电系统自治性与可控性都非常好，另外它的调节非常及时，忽略功率调节时间常数的影响；
b.认为安装在微网内的储能装置容量足够大，在微网孤岛运行期间储能装置和分布式电源所组成的联合发电系统所提供的电能，能满足负荷需求；
c.微网中各点的天气的因素都是相同的；
d.各个负荷点的注入功率互不相关；
分布式电源中的光伏发电系统和风力发电系统的出力受自然天气影响较大，都具有很大的随机性、波动性和间歇性，但是它们的出力曲线变化趋势并不一致，各自出现最大值的时刻也不相同，因此把它们与储能装置结合起来能起到很好的互补效应，可以形成一个联合发电系统，平滑光伏发电以及风力发电出力的波动性，作为一个整体来提高系统供电可靠性并改善电能质量。
[0011]步骤3)建立联合发电系统的故障状态模型和正常状态模型。
[0012]在并网运行模式下，微网的电能供给由于有大电网的支撑，其中的负荷点的供电连续性和电能质量受分布式电源和储能装置出力的影响并不大；而在孤岛运行模式下，微网中的各种电源和负荷失去大电网的支持，它的电能质量将全部由联合发电系统保证，工作状态将直接影响微网内负荷的供电。
[0013]在发明中将联合发电系统作为一个整体来考虑，采用两状态模型，即故障状态与正常状态。同时在微网孤岛运行期间，负荷的全部电能需求都由联合发电系统来供给，因此，联合发电系统的出力与负荷需求之间的差值将直接影响微网供电情况。根据微网中联合发电系统的出力与负荷之比，即发电负荷率等于1和小于1的情况对微网系统孤岛运行时的工作状态进行分析。
[0014]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【主权项】
1.本发明提供一种分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1)建立微网中负荷的模型，用平均负荷来表征每个负荷点的负荷参数； 步骤2)将微网中分散安装的分布式电源和储能装置等效成安装在一个物理节点上的一个联合发电系统，并做以下假设: a.假定联合发电系统自治性与可控性都非常好，另外它的调节非常及时，忽略功率调节时间常数的影响； b.认为安装在微网内的储能装置容量足够大，在微网孤岛运行期间储能装置和分布式电源所组成的联合发电系统所提供的电能，能满足负荷需求； c.微网中各点的天气的因素都是相同的； d.各个负荷点的注入功率互不相关； 步骤3)建立联合发电系统的故障状态模型和正常状态模型。
【专利摘要】本发明涉及一种分布式发电和储能装置运行特性的可靠性建模方法，属于配电系统技术领域。本发明将分布式发电和储能装置等效为一个联合发电系统来考虑，针对联合发电系统分别建立故障状态和正常状态两种模型，充分考虑了联合发电系统的工作方式的影响，为分析联合发电系统对配电系统的可靠性影响奠定了基础。
【IPC分类】H02J3/00
【公开号】CN105391065
【申请号】CN201510947449
【发明人】郭劲松, 陈小平, 宣飞翔, 周博, 陈梦霞
【申请人】国网浙江诸暨市供电公司, 国家电网公司, 国网浙江省电力公司, 国网浙江省电力公司绍兴供电公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月17日