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山东大学学报 (工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (5): 131-136.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2018.270

• 电气工程 • 上一篇    

基于时序生产模拟的配电网光伏装机容量规划

宋士瞻1,王传勇1(),康文文1,张健1,闫红华2,*(),李鹏2   

  1. 1. 国网山东省电力公司枣庄供电公司, 山东 枣庄 277800
    2. 山东国瑞电力科技有限公司, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2018-07-04 出版日期:2018-10-01 发布日期:2018-07-04
  • 通讯作者: 闫红华 E-mail:15266172927@163.com;sdgrtech@163.com
  • 作者简介:宋士瞻(1966—),男,山东滕州人,高级工程师,硕士,研究方向为电力系统及其自动化. E-mail:15266172927@163.com
  • 基金资助:
    国网山东省电力公司科技资助项目(2017A82)

PV installed capacity planning for power distribution network based on time series production simulation

Shizhan SONG1,Chuanyong WANG1(),Wenwen KANG1,Jian ZHANG1,Honghua YAN2,*(),Peng LI2   

  1. 1. State Grid Zaozhuang Power Supply Company, Zaozhuang 277800, Shandong, China
    2. Shandong Green Power Tech Co., Ltd., Jinan 250061, Shandong, China
  • Received:2018-07-04 Online:2018-10-01 Published:2018-07-04
  • Contact: Honghua YAN E-mail:15266172927@163.com;sdgrtech@163.com
  • Supported by:
    国网山东省电力公司科技资助项目(2017A82)

摘要:

基于时序生产模拟方法,对含风电与光伏的配电网,建立光伏发电装机容量规划模型,针对不同的弃风弃光率场景对光伏最优装机容量的影响,优化配电网最大光伏接入容量。仿真表明,通过允许一定水平的弃风弃光率,本研究所提规划方法能够在保证风电/光伏合理收益的前提下,最大化接入光伏发电,提高新能源发电利用水平。

关键词: 可再生能源, 弃风弃光, 配电网, 光伏规划, 时序生产模拟

Abstract:

Based on time series production simulation, an optimization model was built to optimize PV installed capacity for distribution network with integration of wind and solar power. The optimal installed capacity of the photovoltaic system was given according to the different wind/PV curtailment ratios. Simulations revealed that the proposed planning method guaranteed the reasonable revenue of wind power/PV and maximized the integration of PV generation with a certain level of wind/PV curtailment ratio, which improved utilization level of renewable energy generation.

Key words: renewable energy, wind/PV curtailment, distribution network, PV planning, time series production simulation

中图分类号: 

  • TM615

图1

光伏装机规划流程"

图2

2016年负荷序列"

图3

风电理论功率归一化数据"

图4

光伏理论功率归一化数据"

图5

风电/光伏理论出力日平均归一化"

图6

风电/光伏理论出力利用小时数"

表1

不同场景下光伏装机、发电量以及弃电率"

场景 SPV/MW EPV0/(GW·h) EPV/(GW·h) EPVC/(GW·h) EWC/(GW·h) ETC/(GW·h)
1 31.87 32.75 32.75 0.00 0.00 0.00
2 52.07 53.51 53.43 0.07 0.79 0.87
3 68.20 70.07 67.67 2.40 2.68 5.08
4 82.82 85.10 77.50 7.60 3.97 11.57
5 96.40 99.05 84.66 14.39 5.00 19.39

图7

场景3迭代过程"

图8

场景3下2月6日出力面积堆积图"

图9

全年分月弃风电量"

图10

全年分月弃光电量"

1 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.
2 国家发展和改革委员会.中国可再生能源发展路线图2050[R].北京:国家发展和改革委员会, 2014.
3 国家电力调度控制中心.国家电网2015年新能源并网运行情况报告[R].北京:国家电力调度控制中心, 2016.
4 MASHHOUR M, COLKAR M A, TAFRESHI S. Optimal sizing and siting of distributed generation in radial distribution network: comparison of unidirectional and bidirectional power flow scenario[C]//IEEE Bucharest PowerTech Conference. Bucharest, Romania: IEEE, 2009: 1-8.
5 夏澍, 周明, 李庚银, 等. 分布式电源选址定容的多目标优化算法[J]. 电网技术, 2011, 35 (9): 115- 121.
XIA Shu , ZHOU Ming , LI Gengyin , et al. Multi-objective optimization algorithm for distributed generation locating and sizing[J]. Power System Technology, 2011, 35 (9): 115- 121.
6 HEDAYATI H , NAVAVINIAKI S A , AKBARIMAJD A . A method for placement of DG units in distribution network[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2008, 3 (3): 1620- 1628.
7 ZHANG Jietan, PANG Shun, TIAN Haiqing, et al. Siting and sizing of distributed wind generation under active management mode[C]//International Conference on Power System Technology. Hangzhou: IEEE, 2010: 1-8.
8 SHENG Siqing, TIAN Ying, ZOU Yuan, et al. A simplified PSO algorithm for sizing and siting distributed generation[C]//International Conference on Materials for Renewable Energy & Environment. Shanghai: IEEE, 2011: 1529-1533.
9 魏磊, 姜宁, 于广亮, 等. 宁夏电力系统接纳新能源能力研究[J]. 电网技术, 2010, 34 (11): 176- 181.
WEI Lei , JIANG Ning , YU Guangliang , et al. Research on Ningxia power grid's ability of admitting new energy resources[J]. Power System Technology, 2010, 34 (11): 176- 181.
10 孙荣富, 张涛, 梁吉. 电网接纳风电能力的评估及应用[J]. 电力系统自动化, 2011, 35 (4): 70- 76.
SUN Rongfu , ZHANG Tao , LIANG Ji . Evaluation and application of wind power integration capacity in power grid[J]. Automation of Electric Power Systems, 2011, 35 (4): 70- 76.
11 DOBAKHSHARI A S , FOTUHI-FIRUZABAD M . A reliability model of large wind farms for power system adequacy studies[J]. IEEE Transactions on Energy Conversion, 2009, 24 (3): 792- 801.
doi: 10.1109/TEC.2009.2025332
12 BUENO C , CARTA J A . Technical-economic analysis of wind-powered pumped hydrostorage systems part Ⅰ: model development[J]. Solar Energy, 2005, 78 (3): 382- 395.
doi: 10.1016/j.solener.2004.08.006
13 BUENO C , CARTA J A . Technical-economic analysis of wind-powered pumped hydrostorage systems part Ⅱ: model application to the island of EI Hierro[J]. Solar Energy, 2005, 78 (3): 396- 405.
doi: 10.1016/j.solener.2004.08.007
14 李驰.基于波动特性的新能源出力时间序列建模方法研究[D].北京:中国电力科学研究院, 2015: 60-73.
LI Chi. Study on the modeling method of new energy power time series based on fluctuation characteristics[D]. Beijing: China Electric Power Research Institute, 2015: 60-73.
15 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.
16 崔红芬, 汪春, 叶季蕾, 等. 多接入点分布式光伏发电系统与配电网交互影响研究[J]. 电力系统保护与控制, 2015, 43 (10): 91- 97.
doi: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.10.015
CUI Hongfen , WANG Chun , YE Jilei , et al. Research of interaction of distributed PV system with multiple access points and distribution network[J]. Power System Protection and Control, 2015, 43 (10): 91- 97.
doi: 10.7667/j.issn.1674-3415.2015.10.015
17 AKOUEMO H N , POVINELLI R J . Data improving in time series using ARX and ANN models[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 2017, 32 (5): 3352- 3359.
doi: 10.1109/TPWRS.2017.2656939
18 LI Wenyuan , ZHOU Jiaqi , XIE Kaigui , et al. Power system risk assessment using a hybrid method of fuzzy set and Monte Carlo simulation[J]. IEEE Transactions on Power Systems, 23 (2): 336- 343.
doi: 10.1109/TPWRS.2008.919201
[1] 褚晓东,唐茂森,高旭,刘伟生,贾善杰,李笋. 基于集中式信息系统的主动配电网鲁棒优化调度[J]. 山东大学学报(工学版), 2017, 47(6): 20-25.
[2] 吉兴全,韩国正,李可军,傅荣荣,朱仰贺. 基于密度的改进K均值聚类算法在配网区块划分中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(4): 41-46.
[3] 张恒旭,施啸寒,刘玉田,杨冬. 我国西北地区可再生能源基地对全球能源互联网构建的支撑作用[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(4): 96-102.
[4] 王铭. 基于主导频带相对瞬时变化率的配网故障选线方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2015, 45(4): 25-30.
[5] 陈继明,孙名妤,游聚娟,康忠健. 基于子空间细菌群体趋药性算法的含分布式电源的配电网无功优化[J]. 山东大学学报(工学版), 2014, 44(2): 49-54.
[6] 高厚磊 田佳 杜强 武志刚 刘淑敏. 能源开发新技术——分布式发电[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(5): 106-110.
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[1] 孟健, 李贻斌, 李彬. 四足机器人跳跃步态控制方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2015, 45(3): 28 -34 .
[2] 何东之, 张吉沣, 赵鹏飞. 不确定性传播算法的MapReduce并行化实现[J]. 山东大学学报(工学版), 0, (): 22 -28 .
[3] 王会青,孙宏伟,张建辉. 基于Map/Reduce的时间序列相似性搜索算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(1): 15 -21 .
[4] 侯燕,杨猛. 高效解决复杂拓扑问题的显式界面追踪算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(4): 15 -20 .
[5] 黄劲潮. 基于快速区域建议网络的图像多目标分割算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2018, 48(4): 20 -26 .
[6] 周绍伟. 随机Markov跳跃系统有限时间稳定性[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(2): 78 -84 .
[7] 张建明, 刘泉声, 唐志成, 占婷, 蒋亚龙. 考虑剪切变形历史影响的节理峰值剪切强度准则[J]. 山东大学学报(工学版), 0, (): 77 -81 .
[8] 阳爱民1,周咏梅1,邓河2,周剑峰3. 一种网络流量分类特征的产生及选择方法[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(5): 1 -7 .
[9] 肖乔, 裴继红, 王荔霞, 龚志成. 基于多通道Gabor滤波模糊融合的遥感图像舰船检测[J]. 山东大学学报(工学版), 0, (): 29 -35 .
[10] 马相明, 孙霞, 张强. 轮式装载机典型作业工况构建与分析[J]. 山东大学学报(工学版), 0, (): 82 -87 .