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主动配电网规划面向低碳目标的主动配电网规划基本框架

2022/07/15162 作者:佚名
导读:主动配电网规划传统配电网规划 传统配电网规划的主要任务是确定在规划期内何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数,以满足规划周期内的区域电力负荷需求,在确保达到线路载流能力、节点电压水平、供电可靠性等各类基本技术指标的前提下,追求系统投资成本的最小化。为适应节能减排政策对电力系统发展提出的新要求,近些年环境因素正被越来越多地考虑进配电网规划工作中,“成本最小化”已不再是决定规划方案优劣的唯一准则。

主动配电网规划传统配电网规划

传统配电网规划的主要任务是确定在规划期内何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数,以满足规划周期内的区域电力负荷需求,在确保达到线路载流能力、节点电压水平、供电可靠性等各类基本技术指标的前提下,追求系统投资成本的最小化。为适应节能减排政策对电力系统发展提出的新要求,近些年环境因素正被越来越多地考虑进配电网规划工作中,“成本最小化”已不再是决定规划方案优劣的唯一准则。与此对应的数学规划模型无论在目标函数或是约束条件上均得到一定程度地拓展 。

然而,传统配电网属于标准的无源网络,相关研究所采用的规划方法针对负荷预测结果采用必要的容量裕度即可应对所有可能的系统运行场景,并方便地找到各类准则下的最优解,因此相对简单。

主动配电网规划微电网规划

DG的加入使配电网的内涵发生了深刻的变革。为支持DG并网以充分挖掘其内在环境效益,“微电网”技术应运而生。MG本质上是能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,因此DG容量的优化配置是MG规划工作而临的主要任务。有文献以系统投资总成本最小为目标,同时考虑DG装机容量、系统备用、入网功率波动等约束条件,研究了独立MG中风/光/储的最优配置方案;也有文献基于全寿命周期成本,建立了含可再生能源的MG优化规划模型 。

从系统角度来看,MG大多接在用户侧,一般通过公共连接点与电网相连,因此其与上级配电网的协调性问题同样备受关注。有文献探讨了含MG配电网的合理接线模式。

可见,相比传统配电网,MG规划主要以各类DG的无缝接入与互补利用为目标,并在决策内容方而新增考虑了DG的优化配置。但是,由于MG未涉及用户互动与需求侧管理,故相关方法仍属于传统意义上基于供应侧投资的传统规划模式 。

主动配电网规划主动配电网规划的一般框架

需求侧互动及对可再生能源的主动利用能力是主动配电网区别于MG最为显著的特征。技术要求上的差异对ADN规划模式提出了全新的要求。

首先,对可再生能源主动兼容的特征使主动配电网规划的优化目标变得更加多元,需要综合考虑系统可靠性、经济性及可再生能源利用效度等多方而因素;同时,在开放电力市场环境下,主动配电网投资可能涉及配电公司、分布式发电投资商与需求侧集成提供商在内的多个独立市场主体,这将使主动配电网规划问题由传统意义上追求单一主体利益最大化向着复杂的多主体协调规划方向转变;此外,需求侧资源、自动化、通信资源的加入与ANM机制将为优化过程带来更多的决策变量与约束条件;最后,需求响应(Demand Response, DR)与分布式可再生能源发电不确定性的叠加使主动配电网运行状态更加复杂多变,从而极大地影响规划方案寻优的可行空间。因此,对于主动配电网规划,忽略运行(fit and forget)的传统配网规划方法已不再适用,而需要对系统可能遇到的各种不确定性工况进行精细化运行模拟才能确定最优规划方案,这无疑具有更高的复杂性。

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