文献[5]提出了一种新颖的设计方法和规划技术,在考虑控制系统性能的同时,通过调整DG的发电出力水平来增加网络的接纳能力,并且不需要为大规模的新基础设施进行投资;该方法和技术在法国配电公司(ERDF)得到了实际应用。如前所述,规划和运行之间的界限变得越来越不明显,而有效的规划方法必须考虑运行需求。该文献正是在此原则下独创地将规划中的时间序列方法运用到了概率计算中,但也正如作者指出,在很多国家(例如法国),概率性方法应用的可行性、合理性以及合法性仍然是悬而未决的问题,还仍然有很长的探索道路要走。
动态削减DG发电出力的技术
目前可再生能源的投运方式基本上有3种:①定时方式,即在特定的时间内削减发电;②软联动(电力电子开关)跳闸方式,即利用可移动设备释放可能过载的容量;③主动网络管理方式,即在满足当前配电网所有约束条件的基础上对容量进行全面优化。这3种新的投运方法均比传统的配电网改造费用低,但都取决于对量测技术和信息通信技术(ICT)的应用模式。
文献[6]在结合文献[5]研究成果的基础上,描述了如何在规划之中考虑不同的动态削减发电出力方法。不同削减策略的比较如表1所示,文中利用测量功率和短期预测功率来削减DG发电出力,证明了在简单地削减DG发电出力的情形下,很容易保证电网运行的可靠性,即故障发生前就可以被修复。在分布式能源提供更多系统服务(如电压平衡、无功补偿等)的复杂主动配电系统区域内,则必须采用短期预测技术。
表1 不同削减策略的比较
由于规划周期较长,考虑了未来峰荷发展和DG接入容量的变电站规划面临很大的不确定性和投资风险,所以必须进行风险评估。文献[7]在相同功率约束条件下,对投资变电站和削减配电侧DG发电出力两种技术方案进行了比较,给出了优化的折中方法。该文献以30MW变电站接入不同光伏容量(0、1、9.5MW)的情形为例,对各种削减模式下延缓投资的效果进行了比较,结果如表2所示,与不削减DG容量相比,采用确定(定时)削减方式,投资年限可延缓3.4年,投资费用可减少9.6万欧元;采用随机削减方式,投资年限则可延缓2.5年、投资费用可减少1.6万欧元。因为实际参数的随机特性会影响计算结果,所以真正的延缓投资效果主要取决于预测模型的精度。
表2 30MW变电站案例在不同削减模式下的延缓投资效果比较
动态评估需求侧响应容量价值的技术
需求侧管理(DSM)是智能配电网中的一项重要技术,集成分布式电源和需求侧响应的配电系统结构如图2所示。在延缓电网投资方面,DSM无需借用传统的扩充电网容量手段即可实现削峰填谷,有效地平衡本地电能的供需;并且采用DSM将使用户更加主动(activeusers),这也会降低对电网投资的需求;尤其是随着热泵和电动汽车的日益普及,负荷特性更加灵活,峰值负荷发生时间更加不确定,采用DSM技术来延缓电网投资的潜力更大。
图2为负荷群供电考虑需求响应的配电系统结构