王意

摘要：电力网络跨区域互联能有效的缓解电能供需紧张的供电压力，因此研究互联电网有着极其重要的现实意义。本文从动力学角度探讨分布式电站入网方式对互联电网的运行稳定性问题。实验仿真结果表明，当分布式电站接在互联电网中大子网的小度负荷节点时，互联电网同步性能最好。

关键字：互联电网;动力学;分布式电站入网;同步

1 前言

目前，国内已经建成了跨区域互联的电网，将丰富的电能源输通过联络线送到电力供需紧张的区域，缓解此区域的供电压力，从而实现不同电网之间的电力资源的互补。过去，通过燃烧化石来产生电能，这种产生电能的方式不仅污染空气，还减少了不可再生能源量，于是人们把眼光投向了清洁能源，日益增加了对清洁能源的需求，这一方面节约了不可再生能源，提升了环保效益，另一方面由于清洁能源位置分散，降低了大停电事故的发生概率，提升了电力系统运行可靠性[1-3]。本文在无权无向的互联电网上比较分布式电站（DG）以不同方式入网时互联电网的运行情况，此研究对分布式电站入网有一定的现实指导意义。

2 电网动力学模型

常利用二阶类Kuramoto模型[4-6]分析电网的同步性能，其模型如下：

式中，θi为节点i的相位，ωi为节点i的频率，Pi为节点i的功率，K为节点间的耦合强度，α为损耗参量，A=（aij）反映整个电网中节点间的连接情况，假定节点i和节点j之间没有建立线路连接，则aij=0，反之aij=1。

电网正常运行时的工作频率为50HZ或60HZ。

3 仿真结果

电力系统研究者常采用IEEE系统作为电力系统的测试数据。本文以IEEE57-

IEEE14组成的区域电网互联为例讨论不同DG入网时的电网同步能力。IEEE57和IEEE14之间用5条边连接。首先将DG分别连在IEEE57系统中的大度负荷节点和小度负荷节点上，讨论DG连在哪类节点上时互联电网的同步能力最强。

一般用临界耦合强度KC来衡量电网的同步性能，KC值越小，电网越容易同步，从图1可以看出，DG无论连在大度负荷节点还是小度负荷节点上，KC值会随着分布电站个数NDG的增多而减少，同步能力逐渐增强。增加相同的DG数量NDG时，DG连在互联电网中的小度负荷节点上的临界耦合强度KC值比连在大度负荷节点上的小，体现出DG连在小度负荷节点上的同步能力强。比较这两种连接方式，互联电网中DG连在小度负荷节点这一入网方式同步性能最优。

接着，讨论DG连在哪类子网时的互联电网同步能力最好。采用前面的实验结论， DG通過小度负荷节点分别并入大子网IEEE57系统和小子网IEEE14系统，观察这两种方式下的互联电网同步能力，实验仿真结果如图2所示。

观察图2，发现在同一个NDG下，KC_IEEE14 < KC_IEEE57，这表明DG连在大子网IEEE57时的互联电网越容易同步，同步能力最好。

4 总结

本文首先探讨了DG以哪类节点入网时互联电网的同步能力最强，得到了DG连在小度负荷节点时的互联电网同步性能最好，接着讨论了DG通过小度负荷节点分别并入大子网IEEE57系统和小子网IEEE14系统时的同步性能问题，发现DG连在大子网IEEE57时的互联电网同步能力最好。

参考文献

[1]江泽民.对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报，2008，42（3）：345-359.

[2]郭彤荔.我国清洁能源现状及发展路径思考[J].中国国土资源经济，2019， DOI：10.19676/j.cnki.1672-6995.0000238

[3]粟然，申雪，钟超，等.考虑环境效益的分布式电源多目标规划[J].电网技术，2014，38（6）：1471-1478.

[4]D?RFLER F，CHERTKOV M，BULLO F. Synchronization in complex oscillator networks and smart grids[J].Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America，2013，110（6）：2005-2010.

[5]RODRIGUES F A，PERON T K D，PENG J，et al. The Kuramoto model in complex networks[J].Physics Reports，2016，610：1-98.

[6]ADEFARATI T，BANSAL R C. Reliability assessment of distribution system with the integration of renewable distributed generation[J].Applied Energy，2017， 185：158-171.