电网设备光伏渗透率智能统计分析及应用

引言

随着清洁能源的使用程度越来越高,电网中光伏能源的接入将越来越多。光伏能源的接入,能有效降低电网的运行损耗,并提高供电可靠性。同时,光伏等新兴能源的接入,将使得传统中低压配电网结构从辐射状变为多电源的结构,配电网的运行方式将随着光伏等新兴能源的接入发生改变,电网的潮流及方向也随之变化。当设备供电的后段所接入的光伏等新兴能源的出力超过设备本身容量时,将导致该设备发生过载,也很有可能导致潮流发生改变,向该设备的上游供电,出现功率逆倒送的情况,从而对电网的正常运行造成影响。

由于配电网的技术水平参差不齐,很多光伏电源特别是通过低压配电网上网的光伏电源,很难实时监视其发电出力情况,很有可能导致为其供电的上级设备出现过载或功率倒送的情况。基于以上分析,急需一种能对光伏等新兴能源接入电网进行管控的技术,实现新兴能源有序接入电网,保障电网能够在最大程度消纳清洁能源的同时安全可靠运行。为了实现对于光伏等新兴能源接入的有序管控,本文对电网设备的光伏渗透率情况进行了智能统计,以保障电网的安全稳定运行。

1光伏渗透率智能统计总体设计

从各大业务系统获取光伏装机容量及接入配变等相关情况,同时根据电网的拓扑关系智能分析该配变供电的配网线路、主变及变电站等设备信息及相关的设备容量情况;根据拓扑关系统计每个电网设备其供电后段接入的所有光伏装机容量,并根据设备额定容量计算设备的光伏渗透率情况;最后以配变、配网线路、主变、变电站维度分别展示所有设备的光伏渗透率情况,为供电企业掌控光伏的接入情况提供支持。图1所示为光伏渗透率智能统计总体设计图,分别包含数据获取、智能分析及应用展示三个部分。

2光伏渗透率统计相关数据获取

光伏渗透率智能统计涉及光伏装机容量、电网设备容量及电网设备拓扑关系等相关数据的获取。

(1)光伏装机容量:电网光伏装机容量相关数据主要来自于营销系统,通过光伏上网时向供电企业申请录入系统的相关数据获取。

(2)电网设备额定容量:额定容量涉及配变、配网线路、主变及变电站等设备,该数据可通过资产系统中的台账数据获取。配网线路的额定容量可通过线路载流量折算得出。

(3)电网设备拓扑关系:EMS/SCADA是电网调度实时掌控电网运行情况的系统,该系统可实时监视电网的运行情况,同时从该系统也可获取电网设备如变电站、主变、配网线路及配变的拓扑连接情况,包含电网设备的上下级关系的数据。

基于以上数据,实现每个光伏发电用户所供电的设备及其相关信息的自动统计。如表1所示,智能统计出该光伏的装机容量、所连接的配变及其容量,以及配变供电上游路径相关的配网线路、主变及变电站的相关容量等数据。

3光伏渗透率智能分析

电网设备的光伏渗透率智能分析主要包含两个部分,分别为:电网设备光伏装机容量的统计及电网设备光伏渗透率的分析。

根据每一个光伏用户的装机容量及所连接的上游电网设备,分别统计电网中每个设备其供电下游所有光伏用户总的装机容量,并且根据设备本身额定容量,计算出电网设备的光伏渗透率。其中电网设备光伏渗透率=设备下游所接入的总装机容量/设备本身的额定容量。

4光伏渗透率数据应用展示

基于变电站、主变、配网线路及配变设备光伏渗透率的分析,分别以不同变电站、主变、配网线路及配变维度对所有电网设备的光伏渗透率情况分析进行统计。表2所示为配网线路维度的所有配网线路光伏渗透率情况分析。

通过不同维度所有设备的光伏渗透率情况分析,供电企业人员可便捷地发现渗透率较高的电网设备,并对导致该设备光伏渗透率较高的原因进行分析,从而实现对光伏等新兴能源的有序接入提供支撑,保障电网安全稳定运行。

5结语

为了实现光伏等新兴能源接入电网的有序管控,保障电网在清洁能源接入下的安全可靠运行,本文通过从各大业务系统获取光伏装机容量及接入配变等相关情况,同时根据电网的拓扑关系智能分析该配变供电的配网线路、主变及变电站等设备信息及相关设备容量情况:根据拓扑关系统计每个电网设备其供电后段接入的所有光伏装机容量,并根据设备额定容量计算设备的光伏渗透率情况:最后以配变、配网线路、主变、变电站维度分别展示所有设备的光伏渗透率情况,为供电企业掌控光伏的接入情况提供支持。