電網(wǎng)設(shè)備光伏滲透率智能統(tǒng)計分析及應(yīng)用

引言

隨著清潔能源的使用程度越來越高,電網(wǎng)中光伏能源的接入將越來越多。光伏能源的接入,能有效降低電網(wǎng)的運行損耗,并提高供電可靠性。同時,光伏等新興能源的接入,將使得傳統(tǒng)中低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)從輻射狀變?yōu)槎嚯娫吹慕Y(jié)構(gòu),配電網(wǎng)的運行方式將隨著光伏等新興能源的接入發(fā)生改變,電網(wǎng)的潮流及方向也隨之變化。當設(shè)備供電的后段所接入的光伏等新興能源的出力超過設(shè)備本身容量時,將導(dǎo)致該設(shè)備發(fā)生過載,也很有可能導(dǎo)致潮流發(fā)生改變,向該設(shè)備的上游供電,出現(xiàn)功率逆倒送的情況,從而對電網(wǎng)的正常運行造成影響。

由于配電網(wǎng)的技術(shù)水平參差不齊,很多光伏電源特別是通過低壓配電網(wǎng)上網(wǎng)的光伏電源,很難實時監(jiān)視其發(fā)電出力情況,很有可能導(dǎo)致為其供電的上級設(shè)備出現(xiàn)過載或功率倒送的情況?；谝陨戏治?急需一種能對光伏等新興能源接入電網(wǎng)進行管控的技術(shù),實現(xiàn)新興能源有序接入電網(wǎng),保障電網(wǎng)能夠在最大程度消納清潔能源的同時安全可靠運行。為了實現(xiàn)對于光伏等新興能源接入的有序管控,本文對電網(wǎng)設(shè)備的光伏滲透率情況進行了智能統(tǒng)計,以保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

1光伏滲透率智能統(tǒng)計總體設(shè)計

從各大業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取光伏裝機容量及接入配變等相關(guān)情況,同時根據(jù)電網(wǎng)的拓撲關(guān)系智能分析該配變供電的配網(wǎng)線路、主變及變電站等設(shè)備信息及相關(guān)的設(shè)備容量情況;根據(jù)拓撲關(guān)系統(tǒng)計每個電網(wǎng)設(shè)備其供電后段接入的所有光伏裝機容量,并根據(jù)設(shè)備額定容量計算設(shè)備的光伏滲透率情況;最后以配變、配網(wǎng)線路、主變、變電站維度分別展示所有設(shè)備的光伏滲透率情況,為供電企業(yè)掌控光伏的接入情況提供支持。圖1所示為光伏滲透率智能統(tǒng)計總體設(shè)計圖,分別包含數(shù)據(jù)獲取、智能分析及應(yīng)用展示三個部分。

2光伏滲透率統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)獲取

光伏滲透率智能統(tǒng)計涉及光伏裝機容量、電網(wǎng)設(shè)備容量及電網(wǎng)設(shè)備拓撲關(guān)系等相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取。

(1)光伏裝機容量:電網(wǎng)光伏裝機容量相關(guān)數(shù)據(jù)主要來自于營銷系統(tǒng),通過光伏上網(wǎng)時向供電企業(yè)申請錄入系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)獲取。

(2)電網(wǎng)設(shè)備額定容量:額定容量涉及配變、配網(wǎng)線路、主變及變電站等設(shè)備,該數(shù)據(jù)可通過資產(chǎn)系統(tǒng)中的臺賬數(shù)據(jù)獲取。配網(wǎng)線路的額定容量可通過線路載流量折算得出。

(3)電網(wǎng)設(shè)備拓撲關(guān)系:EMS/SCADA是電網(wǎng)調(diào)度實時掌控電網(wǎng)運行情況的系統(tǒng),該系統(tǒng)可實時監(jiān)視電網(wǎng)的運行情況,同時從該系統(tǒng)也可獲取電網(wǎng)設(shè)備如變電站、主變、配網(wǎng)線路及配變的拓撲連接情況,包含電網(wǎng)設(shè)備的上下級關(guān)系的數(shù)據(jù)。

基于以上數(shù)據(jù),實現(xiàn)每個光伏發(fā)電用戶所供電的設(shè)備及其相關(guān)信息的自動統(tǒng)計。如表1所示,智能統(tǒng)計出該光伏的裝機容量、所連接的配變及其容量,以及配變供電上游路徑相關(guān)的配網(wǎng)線路、主變及變電站的相關(guān)容量等數(shù)據(jù)。

3光伏滲透率智能分析

電網(wǎng)設(shè)備的光伏滲透率智能分析主要包含兩個部分,分別為:電網(wǎng)設(shè)備光伏裝機容量的統(tǒng)計及電網(wǎng)設(shè)備光伏滲透率的分析。

根據(jù)每一個光伏用戶的裝機容量及所連接的上游電網(wǎng)設(shè)備,分別統(tǒng)計電網(wǎng)中每個設(shè)備其供電下游所有光伏用戶總的裝機容量,并且根據(jù)設(shè)備本身額定容量,計算出電網(wǎng)設(shè)備的光伏滲透率。其中電網(wǎng)設(shè)備光伏滲透率=設(shè)備下游所接入的總裝機容量/設(shè)備本身的額定容量。

4光伏滲透率數(shù)據(jù)應(yīng)用展示

基于變電站、主變、配網(wǎng)線路及配變設(shè)備光伏滲透率的分析,分別以不同變電站、主變、配網(wǎng)線路及配變維度對所有電網(wǎng)設(shè)備的光伏滲透率情況分析進行統(tǒng)計。表2所示為配網(wǎng)線路維度的所有配網(wǎng)線路光伏滲透率情況分析。

通過不同維度所有設(shè)備的光伏滲透率情況分析,供電企業(yè)人員可便捷地發(fā)現(xiàn)滲透率較高的電網(wǎng)設(shè)備,并對導(dǎo)致該設(shè)備光伏滲透率較高的原因進行分析,從而實現(xiàn)對光伏等新興能源的有序接入提供支撐,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

5結(jié)語

為了實現(xiàn)光伏等新興能源接入電網(wǎng)的有序管控,保障電網(wǎng)在清潔能源接入下的安全可靠運行,本文通過從各大業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取光伏裝機容量及接入配變等相關(guān)情況,同時根據(jù)電網(wǎng)的拓撲關(guān)系智能分析該配變供電的配網(wǎng)線路、主變及變電站等設(shè)備信息及相關(guān)設(shè)備容量情況:根據(jù)拓撲關(guān)系統(tǒng)計每個電網(wǎng)設(shè)備其供電后段接入的所有光伏裝機容量,并根據(jù)設(shè)備額定容量計算設(shè)備的光伏滲透率情況:最后以配變、配網(wǎng)線路、主變、變電站維度分別展示所有設(shè)備的光伏滲透率情況,為供電企業(yè)掌控光伏的接入情況提供支持。