高滲透率光伏接入的配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計
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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(wǎng)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(wǎng)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(fù)荷預(yù)測與電力平衡、高滲透率光伏接入配電網(wǎng)場景網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)規(guī)劃電氣計算與校核、考慮源 ? 網(wǎng) ? 荷協(xié)調(diào)的光伏消納與檢驗、考慮光伏能源的配電網(wǎng)規(guī)劃新方法。
從當(dāng)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(wǎng)將作為一個典型場景得到廣泛的推廣應(yīng)用。國網(wǎng)浙江電力根總結(jié)前一階段推進太陽能發(fā)展有關(guān)工作的經(jīng)驗,組織編制了本書。
能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),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(jīng)濟社會朝現(xiàn)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(dǎo)致資源緊張、環(huán)境污染、氣候異常等問題日益嚴(yán)峻,已經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(xí)近平總書記在2014 年中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)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(diào)推進能源生產(chǎn)和消費革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。在此背景下,以太陽能、風(fēng)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(jù)主導(dǎo)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(fēng)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(wǎng),其規(guī)模的迅速擴張,加速了傳統(tǒng)單向無源配電網(wǎng)絡(luò)向新型有源多向配電網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變,其規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)運行、檢修維護等環(huán)節(jié)都陸續(xù)出現(xiàn)了新的問題和挑戰(zhàn),需要研究應(yīng)對,諸如新能源消納評估、源-?網(wǎng)-荷-?儲協(xié)同、分布式發(fā)用電平衡等。從當(dāng)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(wǎng)將作為一個典型場景得到廣泛的推廣應(yīng)用。為了適應(yīng)國家能源安全戰(zhàn)略要求,推動網(wǎng)源協(xié)同發(fā)展、推動電網(wǎng)提質(zhì)增效,促進安全高效、清潔低碳的能源體系建設(shè),國網(wǎng)浙江電力根據(jù)中國電力教育協(xié)會開展《配電網(wǎng)建設(shè)改造行動計劃》教材編制相關(guān)部署,總結(jié)前一階段推進太陽能發(fā)展有關(guān)工作的經(jīng)驗,組織編制了《高滲透率光伏接入的配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計》,以供基層一線配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員培訓(xùn)與學(xué)習(xí)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(wǎng)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(shè)置11 個職能部室、8 個業(yè)務(wù)支撐和實施機構(gòu),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(wǎng)投資18.2 億元;完成售電量466.35 億千瓦時、同比增長7.16%;網(wǎng)供負(fù)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(xiàn)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 111 光伏發(fā)展能源戰(zhàn)略 112 全球光伏發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展能力 313 考慮光伏接入的配電網(wǎng)規(guī)劃方法研究 7第2 章 高滲透率光伏接入的配電網(wǎng)規(guī)劃場景定義與影響分析 1221 光伏接入場景的基本指標(biāo) 1222 場景縮減技術(shù)與典型場景分析 2123 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(fù)荷預(yù)測與電力平衡 3931 高滲透率光伏接入場景下的負(fù)荷預(yù)測主要內(nèi)容 3932 高滲透率光伏接入場景下的電量需求預(yù)測 4233 高滲透率光伏接入場景下的電力預(yù)測 4934 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(wǎng)場景網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 6141 分層分區(qū)規(guī)劃原則 6242 高壓配電網(wǎng)變電站規(guī)劃 6343 中壓配電網(wǎng)配電變壓器規(guī)劃 6844 光伏接入的典型方案設(shè)計 7345 計及光伏接入影響的網(wǎng)架規(guī)劃 8146 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 9151 高滲透率光伏接入場景的繼電保護配置原則 9152 光伏電源并網(wǎng)繼電保護配置 9353 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 10561 高滲透率光伏接入場景下的配電自動化規(guī)劃 10562 高滲透率光伏接入場景下的通信網(wǎng)規(guī)劃 108第7 章 高滲透率光伏接入配電網(wǎng)規(guī)劃電氣計算與校核 11371 潮流計算 11372 短路計算 12373 可靠性計算 13174 電能質(zhì)量 14975 仿真工具 153第8 章 考慮源 ? 網(wǎng) ? 荷協(xié)調(diào)的光伏消納與檢驗 17581 光伏消納能力檢驗 17582 光伏接入配電網(wǎng)技術(shù)評估與指標(biāo)分析 183第9 章 考慮光伏能源的配電網(wǎng)規(guī)劃新方法 19291 柔性規(guī)劃方法 19292 風(fēng)險規(guī)劃方法 19493 主動配電網(wǎng)規(guī)劃方法 19594 含儲能裝置的微網(wǎng)多適應(yīng)規(guī)劃方法 196附 錄 光伏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、導(dǎo)則 201參考文獻 205