分布式光伏接入电网承载能力评估装置与方法与流程

本发明属于电网承载能力评估，具体涉及一种分布式光伏接入电网承载能力评估装置与方法。

背景技术：

1、近年来，随着社会和经济的可持续发展，世界各国都非常重视优化能源结构，在新能源开发利用方面大力推动分布式发电的技术应用与创新，而光伏产业是我国新能源产业发展的重要方向，因此大力发展包括光伏发电在内的可再生能源已经成为我国保障能源供应、治理环境污染、推动节能减排、应对气候变化的战略性选择。分布式光伏发电以分散的方式接入配电网，易于建设且环保效益突出，在一定程度上可缓解区域局部用电紧张状况，并能避免大规模光伏电站对电网的影响及电网在长途输送中的损耗。

2、开展分布式光伏整县推进试点工作是贯彻落实“碳达峰、碳中和”与“乡村振兴”两大战略部署的重要举措，对促进能源绿色低碳转型，优化能源生产消费模式，实现能源产业高质量发展具有重要推动作用。通过积极调查落实屋顶资源，在有利于规模化开发的市、县(区)展开屋顶分布式项目，打造绿色发展示范县，助力地方分布式光伏健康持续发展。

3、而对设定区域的光伏接入电网承载力执行评估是必要的，但是目前在电网安全可靠和保证电能质量的前提下，对设定区域的光伏接入电网承载力执行评估的装置和方法还没有，这样没法达到光伏项目合理安装的目标。

技术实现思路

1、为解决现有技术中带有的缺陷，本发明提出一种分布式光伏接入电网承载能力评估装置与方法，对设定区域的现状电网条件下进行相关区域的光伏接入电网承载力分析研究，通过如pvsyst软件这样的相关软件进行设定区域的光伏装机出力模拟仿真，与近一年内设定区域的电网各设备整点时刻负荷进行拟合，计算设定区域的光伏接入现状电网承载力。在电网安全可靠和保证电能质量的前提下，达到光伏项目合理安装的目标。

2、本发明运用如下的技术方案。

3、一种分布式光伏接入电网承载能力评估方法，包括：

4、步骤1：采用设定软件进行设定区域的光伏出力模拟仿真，模拟仿真用于指导光伏系统设计及对光伏系统进行发电量进行模拟计算；

5、步骤2：设定区域内的屋顶光伏装机规模预测；

6、步骤3：配电网承载力评估。

7、优选地，设定软件为pvsyst软件；进行设定区域的光伏出力模拟仿真的方法，包括：

8、(1)设定光伏系统种类，该种类包含并网型、独立型、光伏水泵；

9、(2)设定光伏组件的排布参数，该排布参数包含固定方式、光伏方阵倾斜角、行距、方位角；

10、(3)架构建筑物对光伏系统遮阴影响评估、计算遮阴时间及遮阴比例；

11、(4)模拟不同类型光伏系统的发电量及系统发电效率；

12、(5)研究光伏系统的环境参数来完成设定区域的光伏出力仿真。

13、优选地，步骤2具体包括：

14、步骤2-1：预测设定区域内的党政机关建筑屋顶光伏装机规模的可开发量；

15、步骤2-2：预测设定区域内的公共建筑屋顶光伏装机规模的可开发量；

16、步骤2-3：预测设定区域内的工商业厂房屋顶光伏装机规模的可开发量；

17、步骤2-4：预测设定区域内的农村居民屋顶光伏装机规模的可开发量；

18、步骤2-5：预测设定区域内的全域屋顶光伏装机规模的可开发量。

19、优选地，步骤3具体包括：

20、步骤3-1：执行热稳定评估计算反向负载率；

21、步骤3-2：评估区域内可新增分布式电源容量户pm；

22、步骤3-3：确定电网承载力评估等级。

23、优选地，热稳定评估根据电网运行方式、输变电设备限值、负荷情况、发电情况、分布式电源出力特性这样的因素计算反向负载率。

24、优选地，热稳定评估的评估对象应包括设定区域内的变压器和线路。

25、优选地，反向负载率λ的计算方法为：

26、

27、式中：

28、pd为设定区域内的分布式电源出力；

29、pl为同时刻设定区域内的等效用电负荷，即负荷减去除分布式电源以外的其他电源出力；

30、se为设定区域内的变压器或线路实际运行限值。

31、优选地，热稳定评估采用评估周期内反向负载率的最大值λmax作为评估指标。

32、优选地，评估区域内可新增分布式电源容量户pm的计算方法为：

33、pm＝(1-λmax)×sc×kr

34、式中：

35、kr为设备运行裕度系数。

36、优选地，kr取值为0.8。

37、优选地，确定电网承载力评估等级应根据计算分析结果，分区分层确定；评估等级由低到高可分为绿色、黄色、红色；确定评估等级时，应局部服从总体，下一级电网评估等级低于上一级电网时，评估等级应以上一级电网为准；评估区域短路电流、电压偏差或谐波校核不通过，其相应的评估等级应为红色；评估区域因分布式电源导致向220kv及以上电网反送电，该区域评估等级应为红色；评估等级划分应符合设定的规定。

38、一种分布式光伏接入电网承载能力评估装置，包括：

39、模拟计算模块，其用于采用设定软件进行设定区域的光伏出力模拟仿真，模拟仿真用于指导光伏系统设计及对光伏系统进行发电量进行模拟计算；

40、预测模块，其用于设定区域内的屋顶光伏装机规模预测；

41、评估模块，其用于配电网承载力评估。

42、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

43、对设定区域的现状电网条件下进行相关区域的光伏接入电网承载力分析研究，通过如pvsyst软件这样的相关软件进行设定区域的光伏装机出力模拟仿真，与近一年内设定区域的电网各设备整点时刻负荷进行拟合，计算设定区域的光伏接入现状电网承载力。在电网安全可靠和保证电能质量的前提下，达到光伏项目合理安装的目标。

技术特征：

1.一种分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，设定软件为pvsyst软件；进行设定区域的光伏出力模拟仿真的方法，包括：

3.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，步骤2具体包括：

4.根据权利要求1所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，步骤3具体包括：

5.根据权利要求4所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，热稳定评估根据电网运行方式、输变电设备限值、负荷情况、发电情况、分布式电源出力特性这样的因素计算反向负载率；

6.根据权利要求4所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，反向负载率λ的计算方法为：

7.根据权利要求4所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，热稳定评估采用评估周期内反向负载率的最大值λmax作为评估指标；

8.根据权利要求7所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，kr取值为0.8。

9.根据权利要求7所述的分布式光伏接入电网承载能力评估方法，其特征在于，确定电网承载力评估等级应根据计算分析结果，分区分层确定；评估等级由低到高可分为绿色、黄色、红色；确定评估等级时，应局部服从总体，下一级电网评估等级低于上一级电网时，评估等级应以上一级电网为准；评估区域短路电流、电压偏差或谐波校核不通过，其相应的评估等级应为红色；评估区域因分布式电源导致向220kv及以上电网反送电，该区域评估等级应为红色；评估等级划分应符合设定的规定。

10.一种分布式光伏接入电网承载能力评估装置，其特征在于，包括：

技术总结
一种分布式光伏接入电网承载能力评估装置与方法，对设定区域的现状电网条件下进行相关区域的光伏接入电网承载力分析研究，通过如PVsyst软件这样的相关软件进行设定区域的光伏装机出力模拟仿真，与近一年内设定区域的电网各设备整点时刻负荷进行拟合，计算设定区域的光伏接入现状电网承载力。在电网安全可靠和保证电能质量的前提下，达到光伏项目合理安装的目标。

技术研发人员：张伟霞,董天玉,白鹭,李晨睿,郭建华,刘胜,王靖楠,刘易鑫,刘森
受保护的技术使用者：国网河北省电力有限公司元氏县供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11