北极星智能电网在线讯:1、研究背景
传统的变电站优化规划理论已经比较成熟，但对于大规模，高渗透率的分布式电源接入配电网后对变电站选址定容影响的研究较少。一些研究将分布式电源装机容量或者将其乘以一定系数来代替分布式电源出力，且考虑了分布式电源加入后对变电站容量及投资的影响，但忽略了分布式电源出力的间歇性特点以及分布式电源出力与负荷特性之间的匹配关系，因此不能准确衡量分布式电源的容量价值。针对以上问题，本文在基于加权Voronoi图的传统变电站规划方法基础上，从系统可靠性角度分析分布式电源的容量价值，将分布式电源的置信容量加入系统电力电量平衡计算，以变电站及线路投资运行维护费用最小为目标，建立变电站优化规划模型。该模型通过量化分布式电源的容量价值指导变电站规划，延缓和节省变电站投资，提高配电网的精细化规划水平。
2、分布式电源置信容量的评估方法与影响要素
分布式电源发电具有随机性、间歇性的特点，在中国电网中所占比例较低，尚不参与电力平衡，因此认为分布式发电只提供电量价值，不提供容量价值，即传统机组完全可以承担电网的峰荷需求。但随着分布式电源的渗透率不断增加，其容量价值已不可忽略，因此，迫切需要对分布式电源发电的容量价值进行深入研究。在电力电量平衡中，电源的容量价值表现为可被信任的容量，即置信容量。
(1)评估方法
本文采用了ELCC作为分布式电源置信容量的评估指标。其工作原理如下：在维持系统可靠性水平不变至达到相同EENS的情况下，分布式电源发电使系统负荷供应能力增加的大小为：
式中：R0为电源加入前的可靠性指标;P为可靠性估算函数;L和∆L分别为系统的初始负荷和新增负荷;GD，G和∆G分别为分布式电源发电容量、系统初始装机容量和需新增的参考机组容量，如图1所示。
图1中，曲线1和曲线2分别为分布式电源加入前、后系统可靠性指标同变电站供电负荷大小之间的关系曲线。在满足同一可靠性水平R0的场景下，含分布式电源的系统的负荷供应能力提高了∆L，因此，分布式电源发电的置信容量CCD=∆L。该指标将分布式电源发电等效为传统电源，应用更加方便。具体步骤如下：
1)输入变电站容量及供电范围内的负荷数据;
2)依据上节方法评估系统的可靠性水平R0;
3)利用2.1节的模型生成光伏及风电的时序出力模型;
4)评估分布式的电源加入后系统的可靠性水平;
5)利用弦切法调整负荷大小，使得分布式电源加入后系统的可靠性水平为R0;
6)此时系统增加的负荷∆L即为分布式电源的置信容量。
图1 ∆L的示意图
