光伏發(fā)電因其清潔、可再生等特點,成為近年來世界各國爭相研發(fā)的新型能源。為加快對高滲透光伏接入的配電網的研究,特編寫了本書。
本書共分為9 章,分別為概述、高滲透率光伏接入的配電網規(guī)劃場景定義與影響分析、高滲透率光伏接入配電系統(tǒng)負荷預測與電力平衡、高滲透率光伏接入配電網場景網絡規(guī)劃、計及光伏影響的系統(tǒng)繼電保護配置、高滲透率光伏電站配電自動化及通信、高滲透率光伏接入配電網規(guī)劃電氣計算與校核、考慮源 ? 網 ? 荷協(xié)調的光伏消納與檢驗、考慮光伏能源的配電網規(guī)劃新方法。
從當前能源電力發(fā)展的總體趨勢看,高滲透率太陽能光伏接入配電網將作為一個典型場景得到廣泛的推廣應用。國網浙江電力根總結前一階段推進太陽能發(fā)展有關工作的經驗,組織編制了本書。
能源是經濟社會發(fā)展的重要物質基礎,自人類進入工業(yè)社會以來,能源工業(yè)飛速發(fā)展,有力推動了全球經濟社會朝現代化邁進的步伐。在此過程中,煤炭、石油等傳統(tǒng)化石能源的大規(guī)模開發(fā)利用,導致資源緊張、環(huán)境污染、氣候異常等問題日益嚴峻,已經危害到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。黨的十八大做出了推動能源生產和消費革命,控制能源消費總量,加強節(jié)能降耗,支持節(jié)能低碳產業(yè)和新能源、可再生能源發(fā)展,確保國家能源安全的能源發(fā)展總體部署。習近平總書記在2014 年中央財經領導小組第六次會議上明確提出了四個革命、一個合作的重大能源戰(zhàn)略思想,并在黨的十九大上再次強調推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。在此背景下,以太陽能、風能為代表的新能源得到了大規(guī)模的開發(fā)利用,特別是在一次能源資源稀缺的東部區(qū)域。以浙江為例,2020 年年末全省新能源裝機容量達到1943 萬kW,比十二五末增長4 倍,占全省裝機總規(guī)模的19%。其中又以太陽能光伏發(fā)電占據主導地位,容量1517萬kW,占比接近80%。3060碳減排承諾出臺后,太陽能、風力發(fā)電又將迎來新一輪的爆發(fā)增長。太陽能發(fā)電多以分散分布形式接入配電網,其規(guī)模的迅速擴張,加速了傳統(tǒng)單向無源配電網絡向新型有源多向配電網絡的轉變,其規(guī)劃設計、建設運行、檢修維護等環(huán)節(jié)都陸續(xù)出現了新的問題和挑戰(zhàn),需要研究應對,諸如新能源消納評估、源-?網-荷-?儲協(xié)同、分布式發(fā)用電平衡等。從當前能源電力發(fā)展的總體趨勢看,高滲透率太陽能光伏接入配電網將作為一個典型場景得到廣泛的推廣應用。為了適應國家能源安全戰(zhàn)略要求,推動網源協(xié)同發(fā)展、推動電網提質增效,促進安全高效、清潔低碳的能源體系建設,國網浙江電力根據中國電力教育協(xié)會開展《配電網建設改造行動計劃》教材編制相關部署,總結前一階段推進太陽能發(fā)展有關工作的經驗,組織編制了《高滲透率光伏接入的配電網規(guī)劃設計》,以供基層一線配電網規(guī)劃設計人員培訓與學習使用。由于編寫人員水平有限,本書難免存在不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。編寫組2021 年1 月
國網嘉興供電公司成立于1962 年,是省公司所轄的大一型供電企業(yè)。本部設置11 個職能部室、8 個業(yè)務支撐和實施機構,下轄桐鄉(xiāng)、海寧、嘉善、平湖、海鹽五個縣(市)供電公司,員工2426 人,供電客戶231.1 萬戶。2018 年,嘉興公司完成電網投資18.2 億元;完成售電量466.35 億千瓦時、同比增長7.16%;網供負荷創(chuàng)歷史新高,達777.98 萬千瓦、同比增長4.23%;營業(yè)收入287.06 億元,實現利潤5.59 億元。截至2018 年12 月31 日,公司累計安全日達到6228 天
前言
第1 章 概述 1
11 光伏發(fā)展能源戰(zhàn)略 1
12 全球光伏發(fā)展現狀與發(fā)展能力 3
13 考慮光伏接入的配電網規(guī)劃方法研究 7
第2 章 高滲透率光伏接入的配電網規(guī)劃場景定義與影響分析 12
21 光伏接入場景的基本指標 12
22 場景縮減技術與典型場景分析 21
23 光伏接入對配電系統(tǒng)的影響 27
第3 章 高滲透率光伏接入配電系統(tǒng)負荷預測與電力平衡 39
31 高滲透率光伏接入場景下的負荷預測主要內容 39
32 高滲透率光伏接入場景下的電量需求預測 42
33 高滲透率光伏接入場景下的電力預測 49
34 高滲透率光伏接入場景下的電力電量平衡 59
第4 章 高滲透率光伏接入配電網場景網絡規(guī)劃 61
41 分層分區(qū)規(guī)劃原則 62
42 高壓配電網變電站規(guī)劃 63
43 中壓配電網配電變壓器規(guī)劃 68
44 光伏接入的典型方案設計 73
45 計及光伏接入影響的網架規(guī)劃 81
46 無功補償裝置配置 86
第5 章 計及光伏影響的系統(tǒng)繼電保護配置 91
51 高滲透率光伏接入場景的繼電保護配置原則 91
52 光伏電源并網繼電保護配置 93
53 光伏電站繼電保護及安全自動裝置配置典型案例 101
第6 章 高滲透率光伏電站配電自動化及通信 105
61 高滲透率光伏接入場景下的配電自動化規(guī)劃 105
62 高滲透率光伏接入場景下的通信網規(guī)劃 108
第7 章 高滲透率光伏接入配電網規(guī)劃電氣計算與校核 113
71 潮流計算 113
72 短路計算 123
73 可靠性計算 131
74 電能質量 149
75 仿真工具 153
第8 章 考慮源 ? 網 ? 荷協(xié)調的光伏消納與檢驗 175
81 光伏消納能力檢驗 175
82 光伏接入配電網技術評估與指標分析 183
第9 章 考慮光伏能源的配電網規(guī)劃新方法 192
91 柔性規(guī)劃方法 192
92 風險規(guī)劃方法 194
93 主動配電網規(guī)劃方法 195
94 含儲能裝置的微網多適應規(guī)劃方法 196
附 錄 光伏相關的標準、規(guī)范、導則 201
參考文獻 205