低压配电网分布式光伏消纳能力评估研究

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在“双碳”战略指引下,我国大力推进光伏发电,分布式光伏在低压配电网接入的比例逐渐增高,加剧了电压越限问题,其不对称接入会加重电网的三相不平衡程度,同时过多的光伏功率无法就地消纳还会引起电网潮流反向流动增大网损,影响低压配电网安全经济运行,因而合理评估高比例光伏接入低压配电网的消纳能力具有重要的理论意义和实践价值。本文主要工作如下:(1)为了完善低压配电网光伏消纳能力评估体系,综合电能质量、环保性和经济性三方面,提出电压偏差、电压不合格率、三相不平衡度、环境改善程度和设备投资回报率等多个指标,采用主成分分析法和层析分析法进行组合赋权,建立低压配电网分布式光伏消纳能力评估体系。(2)为了解决三相四线制低压配电网光伏消纳能力评估问题,首先分析低压配电网拓扑结构并推导潮流计算方法,在此基础上以光伏消纳量最大为目标函数,综合考虑潮流和三相不平衡等约束建立最优潮流模型,评估不同光伏接入场景下综合指标最优时的光伏消纳能力。(3)为了兼顾所建立最优潮流模型的求解效率和准确性,将低压配电网分为三相平衡和三相不平衡状态分别进行评估。在三相平衡情况下,将线路简化为三相三线制,采用二阶锥松弛将三相潮流方程作凸松弛变形;在三相不平衡情况下,将同时含有幅值和相角的复数变量拆分为实数变量,以实数矩阵表示并凸化模型。最后通过两种情况的对比试验,验证模型的可行性和求解的有效性。
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