陈洪耀

河南省南阳市方城县供电公司 河南南阳 473200

1 分布式电源对直流配电网的影响因素

1.1 网损

常见的分布式电源并网主要有三种类型，即中压专线接入、中压馈线接入和低压接入。以中压馈线接入方式为例，对其网损的影响因素做出定量分析。

当系统为直流配电网，线路没有电抗，传输的功率只有有功功率，功率损耗计算如下：

当直流配电网考虑分布式电源的接入时，其功率损耗计算如下：

从式（2）中可知，通过接入直流配电网分布式电源容量的不同，所造成的网损情况也就不同。

1.2 电压

配电网在传输电能的过程中，其稳态电压是沿着馈线潮流方向逐渐降低，当分布式电源接入配网后，对系统电压起到一定升压作用，尤其是处于线路末端节点的电压。因此，由于可再生能源电力出力时存在一定不确定性和波动性，可导致系统节点电压出现波动或越限，当系统发生故障形成孤岛时，可能还会引起节点电压和系统频率的不稳定[1]。针对分布式电源接入直流配电网对电压的影响做出理论定量分析。

当系统为直流配电网，线路没有电抗、功率只有有功，其对电压造成的损耗计算如下：

当直流配电网考虑分布式电源接入时，其对电压造成损耗计算如下：

从公式（4）中可知，通过接入直流配电网分布式电源容量的不同，所造成的电压损耗情况也不仅相同。

2 配电网分布式电源及储能优化配置

2.1 基本参数

图1为本研究的IEEE-14节点系统拓扑图，在该直流配电系统中，共有13条支路，选取功率基准值为100MVA，电压基准值取为23kV，点1表示平衡节点，总有功负荷期望值为28.7MW。设定各节点分布式电源安装容量上限为各节点负荷期望值，设定分布式电源总体渗透率上限为总有功负荷的30%。设定节点3、节点6、节点8和节点10为风机备选安装节点，设定节点3、节点8、节点14为光伏备选安装节点，设定节点10为储能备选安装节点。设定储能容量安装上限为2MWh。

2.2 源储协同优化仿真分析

分布式电源可以有效降低网络损耗、改善电压偏差，当其接入配电系统后，也因此会衍生某些性的问题出现[2]。因此，有必要对直流配电网内分布式电源与储能协同优化配置进行仿真分析，其结果如表1所示。

图1 IEEE-14节点系统拓扑图

表1 协同配置方案结果

表2分布式电源及储能协同优化配置前后各项指标的对比。从表中可知，上层目标中的系统电压偏差、主网购电成本及网络损耗均得以改善，就经济性角度而言，协同前由于系统未配置分布式电源及储能系统，也因此节约了这部分的投资及运维成本[3]。但是，当系统配置分布式电源及储能后，尽管投资运维成本得到增加，而在主网购电上却节约了一笔成本，对上述两项成本进行加和，可以看出，协同后仍比协同前节约44万元。就整体而言，协同前后的成本加和区分不大，如果考虑经济效益之外的其他效益，协同之后的电压偏差相比协同之前也有了一定程度的改善。

表2 协同优化配置前后比较

综上所述，由此得出协同优化配置后的分布式电源及储能系统利大于弊，整体的效益要优于协同优化配置之前。