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配电系统是电力系统的最后一个环节,配电系统的目标是为用户提供优质可靠的电能。电能的可靠程度通常用配电系统可靠性指标表示,一个特定的配电系统通常具有一个特定的可靠性指标值作为其可靠性约束。
分布式电源接入后,配电系统对上级电源的需求程度发生变化,上级电源不必像原来那样绝对充裕,只要分布式电源出力与上级电源容量之和大于配电系统负荷,即可满足配电系统的供电需求。
图2 供需平衡曲线
此时,在满足一定的可靠性约束的前提下,含分布式电源的配电系统上级电源相比无分布式电源的上级系统,其容量需求有所减少,倘若上级电源燃料为标准煤,此时减少的上级电源容量需求即可换算为标准煤耗所产生的二氧化碳量,即为分布式电源带来的低碳收益。
4含分布式电源的配电系统运行模拟采用了何种方法?
含分布式电源的配电系统运行模拟是评估其可靠性与低碳效益的基础。本文采用了不同的方法分别处理分布式电源的低渗透率和高渗透率两种状态。当分布式电源处于低渗透率状态,系统仍然呈现配电系统特性,可仍采用传统配电系统可靠性评估方法中的模拟方法,即按照无源元件状态模拟、基于故障模式影响分析的系统状态模拟、孤岛内分布式电源状态抽样与负荷削减、可靠性指标计算等步骤;当分布式电源处于高渗透率状态,系统将呈现配电系统和发电系统双重特性,即可能会因为分布式电源处理不足导致系统电力不足,因此不能采用传统可靠性评估中以配电系统为主的模拟方法,需要将分布式电源与无源配电系统一并考虑,利用系统状态转移抽样法来模拟整个系统的状态。基于(无源与分布式电源)元件的系统状态空间情况如图3所示。
图3 系统状态空间图
5方法的实施效果如何?
本文方法不仅可以计算出含分布式电源的配电系统在减少二氧化碳排放方面的效益,还可以评估其可靠性指标。其中,减排指标主要通过上级电源容量需求减少量来计算,并且在配置储能的情况下受其充放电策略的影响,算例系统在各种分布式电源接入条件下的可靠性指标如表1所示。
表1 外部电网容量与DG容量对DG低碳效益的影响
注:单组DG包括1 MW风机、1 MW光伏和13.2 MW储能
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