大规模光伏发电并网概率潮流计算及对电网的影响.pdf

２０１７年１月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第３６卷　 第 １期 １ ·专论与综述 · 大规模光伏发电并网概率潮流计算及对电网的影响 金　 楚，黎嘉明，徐沈智，文劲宇 （强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学电气与电子工程学院），湖北 武汉４３００７４） 摘　 要：随着并网光伏发电容量的规模越来越大，光伏发电固有的波动性和不可控性导致其大规模并网时会使潮 流分布发生变化甚至潮流反向，对电网的安全稳定运行造成影响。 建立了光伏发电系统的潮流计算模型，以ＩＥＥＥ １４ 节点系统和西北某省级电网系统为研究算例，对含光伏的电力系统进行概率潮流计算，全面分析了不同光伏接 入容量、不同光伏接入点及不同光伏出力相关性的情况下大规模光伏并网对系统潮流的影响。 结果表明光伏接入 容量越大，电压及支路潮流的波动和越限概率也越大，光伏接入点将影响系统网损及光伏极限接入容量，并发现光 伏接入对系统潮流的影响具有方向性，且光伏电站出力相关性不可忽略。 所得结论可为电力系统新能源规划与运 行提供决策参考。 关键词：光伏并网；概率潮流；相关性 中图分类号：ＴＭ７３２　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 　 文章编号： － － － ２０９６ ３２０３（２０１７）０１ ０００１ ０８ ［６，１１］ － 　 　 近年来，光伏发电发展迅猛，光伏装机容量在 半不变量与 Ｇｒａｍ Ｃｈａｒｌｉｅｒ 级数展开 及点估计 － 电网中所占的比例越来越大。 预计到２０２０ 年底中 法［１２ １３］等。 其中，文献［９］提出含光伏的系统电压 ［１］ 国光伏发电总装机容量将达到 １５０ ＧＷ 。 与风电 评价指标，但仅考虑了单光伏电站的影响；文献 类似，光伏发电固有的波动性和不可控性导致其大 ［１０］在满足电压约束的条件下计算了辐射状配电 规模并网时会使系统潮流分布发生改变甚至潮流 网能接纳的分布式光伏容量，其中光伏均位于电网 反向，同时带来电压波动或者电压越限等问题，这 末端；文献［１１］研究了分布式光伏对配电网的影响， 将对电网的安全可靠运行造成影响。 目前，关于风 得出光伏并网有利于提高电压质量的结论，而这对于 电并网对电力系统影响的研究已较为成熟，但是有 集中式光伏并网并不一定成立；文献［１２］分析了光伏 关光伏并网对电网影响的研究仍比较欠缺。 已有 并网后电压概率密度分布（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃ⁃ 的文献大多是关于分布式光伏接入对配电网的影 ｔｉｏｎ，ＰＤＦ），但忽略了随机变量间的相关性。 在考虑 － ［２ ６］ 了相关性的文献中，文献［１４］计及了风速区间和光照 响 ，而针对大规模集中式光伏并网对系统的影 响，目前研究并不多。 随着各国百兆瓦级甚至千兆 强度区间的相互约束，文献［１５］研究了光伏机组开停 瓦级光伏电站的建设，光伏发电集中式并网成为研 机时间的联合概率分布，文献［１６］考虑了节点、支路 ［７］ 间的相关性，研究了电压分布的特点，但以上都未考 究的热点问题和发展的主要方向 。 因此，研究大 规模光伏集中式并网对电力系统的影响非常必要。 虑光伏并网对系统支路功率的影响。