考慮DG隨機特性的配電網供電能力評估及仿真分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u26963考慮DG隨機特性的配電網供電能力評估及仿真分析案例 ）圖3-1輪盤賭原理示意圖根據該方法，本章提出了一種場景生成策略。該模型的輸入是一個服從[0,1]均勻分布的隨機數。通過輪盤賭輪的選擇計算對應關系。進行了2000次模擬，模擬的PDF曲線如圖3-2所示。圖3-2隨機模擬生產概率密度函數從圖中所示曲線可知，該分布式電源出力主要分布在0到170MVA之間，且波動性較大。計及DG隨機潮流的供電能力評估算法根據第二章給出的計及潮流計算的最大供電能力模型，結合本章對DG隨機特性及其對供電能力的影響，提出計及DG隨機潮流的供電能力評估算法。流程圖見圖3-3，具體步驟如下：1）準備基本數據。包括DG出力、供電能力評估相關基礎數據、蒙特卡洛模擬次數、出力區間個數等。2）使用輪盤賭的方法獲得2000個DG典型出力。考慮到時間復雜度，原始風機出力數據有共計8760組，在此使用輪盤賭方法可以減少計算次數，獲得2000個典型出力數據。3）應用蒙特卡洛法對2000個典型出力下的配電網進行確定性潮流計算、供電能力評估。4）使用第二章提出的反向回推方法來獲得滿足安全約束的工作點。首先獲得各個方向向量對應邊界點及其BSC值滿足條件的最優解集，然后進行潮流計算獲得網損與壓降數據。5）判斷修正后的工作點是否滿足安全約束。如果滿足則輸出結果。如果不滿足則按照自身方向向量減小每個饋線段負荷，返回第三步再次進行潮流計算并修正，直至其滿足安全約束。6）完成對2000個典型出力下的TSC計算，輸出配電網TSC隨機分布。圖3-3計及DG隨機特性的供電能力計算方法仿真驗證在圖3-4所示的配網中接入分布式電源：圖3-4算例網絡結構圖本算例中，DG全部采用半控型風機模型，總裝機容量為20MW，而本算例的峰值負荷為50MW，即DG的容量滲透率為40%，容量滲透率為分布式電源的裝機容量占系統最大負荷的比例。具體參數見表3-5。表3-5算例基本數據饋線段DG編號DG容量/MVADG容量與饋線容量之比F1DG1330%F2DG2330%F3DG3330%F4DG4220%F5DG5330%F6DG6220%F7DG7330%此算例下容量滲透率為40%，功率滲透率為30%，DG的功率滲透率（PowerPenetration，PP）是指DG的最大出力與DG的額定容量之比。使用本章第二節提出的計及DG隨機特性的供電能力評估方法，基于圖3-2的DG出力特征，可得到圖3-5的最大供電能力概率分布曲線。圖3-5TSC概率分布該概率分布的相關數據見表3-6.由該表可以發現，在典型容量滲透率40%與功率滲透率30%的情況下，該算例中的最大供電能力期望、體積大小等指標都有明顯的提升。表3-6TSC概率分布情況容量滲透率功率滲透率體積/105MVA8方差/MVA2最大值/MVA最小值/MVA40%30%6.890.483231.5729.34根據DG不同出力，計算多種功率滲透率下的供電能力指標，分布式電源的功率滲透率為其實際出力占裝機容量的比例，本節選取了從0%到60%共13種功率滲透率進行比較。圖3-6為計算得到的最大供電能力TSC的概率密度與滲透率的關系圖，從圖中可以看出，隨著滲透率的逐漸提升，最大供電能力TSC的期望值、最大值、方差都隨之增加，而最小值保持不變。其原因為：DG對系統的容量貢獻大小與滲透率成乘數關系，當滲透率趨近于0時，DG近似不接入電網，那么分布式電源的隨機性也就無法在最終結果中體現，所以此時供電能力的方差為0，最小值、最大值、期望值都相等。而隨著滲透率不斷增大，DG對系統的容量供電增大，隨機性也成倍數引入結果，系統的期望值、最大值、方差都增大。圖3-6不同滲透率下最大供電能力箱型圖將圖3-6中部分典型滲透率值下TSC結果、相關統計數據、網損情況等記錄于表3-7。選取該算例中三種典型功率滲透率（10%、30%、50%）下TSC概率分布圖像，如圖3-7所示，能夠驗證隨著DG滲透程度加深，配網TSC的期望值、最大值、方差都增大。表3-7不同滲透率下TSC統計數據滲透率%TSC期望/MVA體積/105MVA8最大值/MVA最小值/MVA網損/MVA網損率/%029.343.0629.3429.340.862.681030.324.2330.6629.340.762.342030.675.3231.3329.340.702.163030.956.8931.5729.340.631.924031.277.8832.0129.340.541.635031.579.0232.6729.340.451.356031.939.8733.3429.340.351.03圖3-7不同功率滲透率下TSC概率分布上述案例中分布式電源均設置于饋線的末端，現研究改變配網案例中DG接入的位置，即將DG的位置設置在饋線段首端。容量與功率滲透率依然采用表3-6中的情況來模擬。由表3-8可以看出，DG在末端時的TSC的期望、最大值都高于DG在首端的情況，說明DG位于饋線段末端的電網具有更大的安全運行范圍，安全性能更好，更易于實現安全高效運行。這是因為DG位置處于饋線段末端時，可以等效增加更廣范圍支路容量，其供電能力也就更大。表3-8不同位置下TSC數據DG位置TSC期望/MVA體積/105MVA8最大值/MVA最小值/MVA末端30.756.8931.5729.34首端30.125.1231.2929.01末端/首端1.021.351.041.01為了全面分析DG接入位置對供電能力影響的原因，現選取單聯絡饋線為研究對象，在該饋線上布置多處負荷節點。增加節點后，負荷點仍保持均勻分布，增加負荷點后的單聯絡饋線如圖3-8所示。其中饋線額定容量為9MVA，線路阻抗為：0.75+j1.70Ω,負荷功率因數為0.85.圖3-8多節點單聯絡饋線通過五次計算得到圖3-9，可以從該圖得到結論：DG接入位置越靠近饋線末端，TSC越大。圖3-9DG安裝位置與TSC關系之所以分布式電源越靠近末端，其供電能力值越大