柔性配电网间歇性分布式发电消纳能力分析

王莹; 肖峻; 曹严

doi:10.7500/AEPS20210831004

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柔性配电网间歇性分布式发电消纳能力分析

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 柔性配电网间歇性分布式发电消纳能力分析
- Analysis on Accommodation Capability of Intermittent Distributed Generation in Flexible Distribution Network
- 电力系统自动化 2022年46卷第13期页码：74-83
- 作者机构：
  
  智能电网教育部重点实验室（天津大学），天津市 300072
- 作者简介：
  
  王莹(1991—)，女，博士研究生，主要研究方向：智能配电系统规划与运行。E-mail：wangyingpoppy@163.com
  肖峻(1971—)，男，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：智能配电系统规划与运行。E-mail：xiaojun@tju.edu.cn
  曹严(1997—)，男，硕士研究生，主要研究方向：智能配电系统规划与运行。E-mail：yan221@tju.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划资助项目(2016YFB0900100);据此，将时序生产模拟模型转化为如下线性规划模型
- DOI：10.7500/AEPS20210831004
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-08-31，
  
  修回日期：2021-11-16，
  
  网络出版日期：2022-03-01，
  
  纸质出版日期：2022-07-10
- 稿件说明：
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王莹,肖峻,曹严.柔性配电网间歇性分布式发电消纳能力分析[J].电力系统自动化,2022,46(13):74-83.

WANG Ying,XIAO Jun,CAO Yan.Analysis on Accommodation Capability of Intermittent Distributed Generation in Flexible Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(13):74-83.
王莹,肖峻,曹严.柔性配电网间歇性分布式发电消纳能力分析[J].电力系统自动化,2022,46(13):74-83. DOI： 10.7500/AEPS20210831004.

WANG Ying,XIAO Jun,CAO Yan.Analysis on Accommodation Capability of Intermittent Distributed Generation in Flexible Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(13):74-83. DOI： 10.7500/AEPS20210831004.

摘要

文中从源-网-荷的匹配性角度分析柔性配电网(FDN)对间歇性分布式电源(DG)的消纳作用。首先，提出了DG与负荷匹配度的概念，可以衡量二者的功率平衡程度。为了更好地解释消纳结果，将消纳率分为源-荷匹配消纳率和源-网-荷匹配消纳率，前者忽略了网络约束。其次，提出了由匹配度计算源-荷匹配消纳率的方法，给出了基于直流的时序生产模拟模型，以及电压校验和结果修正方法计算源-网-荷匹配消纳率。最后，根据DG与负荷的匹配关系设计了3个典型场景，对比分析了FDN和传统刚性配电网(RDN)的消纳率，得到FDN的消纳机理及运行和规划的建议。

Abstract

This paper analyzes the effect of the flexible distribution network (FDN) on the accommodation of intermittent distributed generator (DG) from the perspective of source-grid-load matching. Firstly

the concept of DG and load matching is proposed to measure the degree of power balance between them. In order to better explain the accommodation results

the accommodation ratio is divided into source-load matching accommodation ratio and source-grid-load matching accommodation ratio. The source-load matching accommodation ratio ignores the network constraint. Secondly

a method to calculate the source-load matching accommodation ratio from the matching degree is proposed. This paper presents a DC-based time-series production simulation model

and a voltage calibration and result correction method to calculate the source-grid-load matching accommodation ratio. Finally

three typical scenarios are designed based on the matching relationship between DG and load

and the accommodation ratios of FDN and traditional rigid distribution network (RDN) are compared and analyzed to obtain the accommodation mechanism of FDN and suggestions for operation and planning.

关键词

Keywords

references

李振钊，王增平，张玉玺，等 . 基于升维线性规划的主动配电网故障区段定位方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 24 ）： 122 - 132 .

LI Zhenzhao ， WANG Zengping ， ZHANG Yuxi ， et al . Fault section location method for active distribution network based on linear programming with ascending dimension ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 24 ）： 122 - 132 .

张璐，许彪，唐巍，等 . 基于功率时空协同的交直流混合配电网调度计划日内修正策略［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 24 ）： 106 - 114 .

ZHANG Lu ， XU Biao ， TANG Wei ， et al . Intra-day correction strategy of dispatching plan for AC/DC hybrid distribution network based on spatio-temporal power coordination ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 24 ）： 106 - 114 .

董逸超，王守相，闫秉科 . 配电网分布式电源接纳能力评估方法与提升技术研究综述［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2258 - 2266 .

DONG Yichao ， WANG Shouxiang ， YAN Bingke . Review on evaluation methods and improvement techniques of DG hosting capacity in distribution network ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2258 - 2266 .

刘敦楠，徐尔丰，刘明光，等 . 面向分布式电源就地消纳的园区分时电价定价方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 20 ）： 19 - 28 .

LIU Dunnan ， XU Erfeng ， LIU Mingguang ， et al . TOU pricing method for park considering local consumption of distributed generator ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 20 ）： 19 - 28 .

高锋阳，袁成，李昭君，等 . 考虑风-光-荷时空相关性的分布式电源和广义储能联合规划［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 6 ）： 133 - 144 .

GAO Fengyang ， YUAN Cheng ， LI Zhaojun ， et al . Joint planning of distributed generation and generalized energy storage considering spatial-temporal correlation of wind-photovoltaic-load ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 6 ）： 133 - 144 .

方一晨，张沈习，程浩忠，等 . 含智能软开关的主动配电网分布式光伏准入容量鲁棒优化［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 7 ）： 8 - 17 .

FANG Yichen ， ZHANG Shenxi ， CHENG Haozhong ， et al . Robust optimization of distributed photovoltaic hosting capacity of active distribution network with soft open point ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 7 ）： 8 - 17 .

赵波，张雪松，洪博文 . 大量分布式光伏电源接入智能配电网后的能量渗透率研究［J］. 电力自动化设备， 2012 ， 32 （ 8 ）： 95 - 100 .

ZHAO Bo ， ZHANG Xuesong ， HONG Bowen . Energy penetration of large-scale distributed photovoltaic sources integrated into smart distribution network ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2012 ， 32 （ 8 ）： 95 - 100 .

孙旻，张大，曾伟，等 . 计及光伏消纳率的分布式光伏电源双层多场景规划［J］. 现代电力， 2019 ， 36 （ 2 ）： 17 - 24 .

SUN Min ， ZHANG Da ， ZENG Wei ， et al . Bi-layer multi-scenario planning of distributed photovoltaic generations considering photovoltaic accommodation rate ［J］. Modern Electric Power ， 2019 ， 36 （ 2 ）： 17 - 24 .

王成山，季节，冀浩然，等 . 配电系统智能软开关技术及应用［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 4 ）： 1 - 14 .

WANG Chengshan ， JI Jie ， JI Haoran ， et al . Technologies and application of soft open points in distribution networks ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 4 ）： 1 - 14 .

XIAO J ， WANG Y ， LUO F Z ， et al . Flexible distribution network： definition， configuration， operation， and pilot project ［J］. IET Generation ， Transmission & Distribution， 2018 ， 12 （ 20 ）： 4492 - 4498 .

肖峻，刚发运，蒋迅，等 . 柔性配电网：定义、组网形态与运行方式［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 5 ）： 1435 - 1446 .

XIAO Jun ， GANG Fayun ， JIANG Xun ， et al . Flexible distribution network： definition， morphology and operation mode ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 5 ）： 1435 - 1446 .

肖峻，刚发运，黄仁乐，等 . 柔性配电网的最大供电能力模型［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 5 ）： 30 - 38 .

XIAO Jun ， GANG Fayun ， HUANG Renle ， et al . Total supply capability model for flexible distribution network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 5 ）： 30 - 38 .

肖峻，刚发运，邓伟民，等 . 柔性配电网的安全域模型［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 12 ）： 3764 - 3774 .

XIAO Jun ， GANG Fayun ， DENG Weimin ， et al . Security region model for flexible distribution network ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 12 ）： 3764 - 3774 .

李岩，陈夏，李巍巍，等 . 基于智能软开关与联络开关并联的柔性配电网互联结构与控制技术研究［J/OL］. 中国电机工程学报［ 2021-12-25 ］. http：//doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.210479 http://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.210479 .

LI Yan ， CHEN Xia ， LI Weiwei ， et al . Research on interconnection structure and control technology of flexible distribution network based on soft open point in parallel with interconnection switch ［J/OL］. Proceedings of the CSEE ［ 2021-12-25 ］. http：//doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.210479 http://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.210479 .

JI H R ， WANG C S ， LI P ， et al . Quantified flexibility evaluation of soft open points to improve distributed generator penetration in active distribution networks based on difference-of-convex programming ［J］. Applied Energy ， 2018 ， 218 ： 338 - 348 .

丛鹏伟，唐巍，娄铖伟，等 . 含高渗透率可再生能源的主动配电网两阶段柔性软开关与联络开关协调优化控制［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 6 ）： 1263 - 1272 .

CONG Pengwei ， TANG Wei ， LOU Chengwei ， et al . Two-stage coordination optimization control of soft open point and tie switch in active distribution network with high penetration renewable energy generation ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 6 ）： 1263 - 1272 .

薛飞，马丽，朱昊，等 . 柔性配电网中考虑SOP优化的分布式电源双层规划［J］. 电力系统及其自动化学报， 2020 ， 32 （ 8 ）： 109 - 115 .

XUE Fei ， MA Li ， ZHU Hao ， et al . Bi-level programming of distributed generations in flexible distribution network with SOP optimization ［J］. Proceedings of the CSU-EPSA ， 2020 ， 32 （ 8 ）： 109 - 115 .

舒印彪，张智刚，郭剑波，等 . 新能源消纳关键因素分析及解决措施研究［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 1 ）： 1 - 9 .

SHU Yinbiao ， ZHANG Zhigang ， GUO Jianbo ， et al . Study on key factors and solution of renewable energy accommodation ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 1 ）： 1 - 9 .

姚昊天，向月，刘俊勇 . 基于过网费动态更新的分布式电源多主体协同规划方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 17 ）： 70 - 78 .

YAO Haotian ， XIANG Yue ， LIU Junyong . Multi-agent collaborative planning method for distributed generators based on dynamic updating of network tariffs ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 17 ）： 70 - 78 .

孙凯，张新燕，周登钰，等 . 含大规模新能源的现代电力系统动态经济调度研究［J］. 可再生能源， 2018 ， 36 （ 5 ）： 771 - 777 .

SUN Kai ， ZHANG Xinyan ， ZHOU Dengyu ， et al . The research on dynamic economic dispatch of modern power system containing large scale new energy sources ［J］. Renewable Energy Resources ， 2018 ， 36 （ 5 ）： 771 - 777 .

刘伟，郭志忠 . 配电网安全性指标的研究［J］. 中国电机工程学报， 2003 ， 23 （ 8 ）： 85 - 90 .

LIU Wei ， GUO Zhizhong . Research on security indices of distribution networks ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2003 ， 23 （ 8 ）： 85 - 90 .

叶泽，李湘旗，姜飞，等 . 考虑最优弃能率的风光火储联合系统分层优化经济调度［J］. 电网技术， 2021 ， 45 （ 6 ）： 2270 - 2280 .

YE Ze ， LI Xiangqi ， JIANG Fei ， et al . Hierarchical optimization economic dispatching of combined wind-PV-thermal-energy storage system considering the optimal energy abandonment rate ［J］. Power System Technology ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 2270 - 2280 .

黄福泉，孙伟卿，李权，等 . 考虑馈线分段转供及风光出力的配电网最大供电能力评估［J］. 太阳能学报， 2021 ， 42 （ 4 ）： 168 - 174 .

HUANG Fuquan ， SUN Weiqing ， LI Quan ， et al . Evaluation of maximum power supply capability for distribution network considering feeder section transfer and output of wind farm and photovoltaic generation ［J］. Acta Energiae Solaris Sinica ， 2021 ， 42 （ 4 ）： 168 - 174 .

王成山，李鹏，于浩 . 智能配电网的新形态及其灵活性特征分析与应用［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 10 ）： 13 - 21 .

WANG Chengshan ， LI Peng ， YU Hao . Development and characteristic analysis of flexibility in smart distribution network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 10 ）： 13 - 21 .

马杰，李秋燕，丁岩，等 . 含高渗透率可再生能源的配电网灵活性评价指标体系及计算方法［J］. 电力系统及其自动化学报， 2020 ， 32 （ 9 ）： 99 - 104 .

MA Jie ， LI Qiuyan ， DING Yan ， et al . Flexibility evaluation index system and calculation method for distribution network with high-permeability renewable energy ［J］. Proceedings of the CSU-EPSA ， 2020 ， 32 （ 9 ）： 99 - 104 .

施贵荣，孙荣富，丁华杰，等 . 大规模风电并网的评估指标体系构建与应用［J］. 电网技术， 2021 ， 45 （ 3 ）： 841 - 848 .

SHI Guirong ， SUN Rongfu ， DING Huajie ， et al . Construction and application on evaluation index system of large-scale wind power integration ［J］. Power System Technology ， 2021 ， 45 （ 3 ）： 841 - 848 .

仲悟之，李梓锋，肖洋，等 . 高渗透联网风电集群有功分层递阶控制策略［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 6 ）： 1868 - 1875 .

ZHONG Wuzhi ， LI Zifeng ， XIAO Yang ， et al . Active hierarchical progressive control strategy of highly penetrated networked wind power cluster ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 6 ）： 1868 - 1875 .

董存，李明节，范高锋，等 . 基于时序生产模拟的新能源年度消纳能力计算方法及其应用［J］. 中国电力， 2015 ， 48 （ 12 ）： 166 - 172 .

DONG Cun ， LI Mingjie ， FAN Gaofeng ， et al . Research and application of renewable energy accommodation capability evaluation based on time series production simulation ［J］. Electric Power ， 2015 ， 48 （ 12 ）： 166 - 172 .

王博，肖峻，周济，等 . 主动配电网中分布式电源和微网的运行域［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 2 ）： 363 - 372 .

WANG Bo ， XIAO Jun ， ZHOU Ji ， et al . Dispatchable region of distributed generators and microgrids in distribution systems ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 2 ）： 363 - 372 .

刘健，黄炜 . 分布式光伏电源与负荷分布接近条件下的可接入容量分析［J］. 电网技术， 2015 ， 39 （ 2 ）： 299 - 306 .

LIU Jian ， HUANG Wei . Analysis on grid-connectible capacity of distributed PV generation in case of PV generation distribution close to load distribution ［J］. Power System Technology ， 2015 ， 39 （ 2 ）： 299 - 306 .

王子欣，苗世洪，郭舒毓，等 . 考虑分布式电源出力随机特性的配电网节点脆弱性评估［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 8 ）： 33 - 40 .

WANG Zixin ， MIAO Shihong ， GUO Shuyu ， et al . Node vulnerability evaluation of distribution network considering randomness characteristic of distributed generation output ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 8 ）： 33 - 40 .

国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会 . 电能质量供电电压偏差： GB/T 12325—2008 ［S］. 北京：中国标准出版社， 2009 .

General Administration of Quality Supervision ， Inspection and Quarantine of the People's Republic of China ， Standardization Administration of the People's Republic of China . Power quality deviation of supply voltage ： GB/T 12325—2008 ［S］. Beijing ： Standards Press of China ， 2009 .

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