含分布式电源的配电网分析系统的研究与开发

刘 宁王 颖张 枚

（1.天津天大求实电力新技术股份有限公司，天津 300384；2.天津市龙网科技发展有限公司，天津 300181）

含分布式电源的配电网分析系统的研究与开发

刘 宁1王 颖2张 枚1

（1.天津天大求实电力新技术股份有限公司，天津 300384；2.天津市龙网科技发展有限公司，天津 300181）

本文在深入研究配网特点的基础上，介绍了含分布式电源系统的研究情况，分析了系统开发完成的多个实用功能。

分布式电源；配电网分析；结构；功能；关键技术

随着电力政策的实施，分布式电源作为一种新兴的发电模式逐步被广泛关注，各地也先后建设了分布式电源接入配网工程。由于分布式电源的建设运行会对配电网系统电压分布、电压闪变、直流分量、保护等方面产生不利影响，同一规模的分布式电源接入配网位置的不同，对电网产生的影响也不同，因此亟需一套含分布式电源的配电网分析系统软件，提供包括潮流计算、短路计算、机电暂态仿真以及电磁暂态仿真等一系列实用化功能，对分布式电源接入配电网后的电网情况进行定量分析，得出分布式电源接入配电网后对电网的影响，进而分析接入方案的技术合理性。

1 含分布式电源的配电网分析系统的结构和功能

1.1 系统定义。含分布式电源的配电网分析系统包含传统电力系统常用的设备模型与参数库，并支持各类分布式电源模型，在此基础上，系统可对有源配电网进行供电质量、可靠性、运行安全、供电能力等多种计算，并可给出详细深入的综合分析结果。客户依据本系统全面评估配电网，及时发现电网薄弱环节。

1.2 系统结构。含分布式电源的配电网分析系统的架构采用了先进的插件式设计，通过在基础平台上加载不同的模块插件来扩充软件的功能。系统通过模块的组合形成电网分析的功能体系。各个模块可独立工作，互不影响，能够方便用户在业务扩展后的功能添加，不需重新购买整套软件，节约成本开支。同时，产品的各个功能模块还可以嵌入到客户已有的系统中，解决了多个系统间数据流转的问题。

1.3 系统功能。含分布式电源的配电网分析系统包括基础支撑平台、辅助规划设计模块、工程管理模块、分析计算模块、评估模块、结果展示模块六大模块，具体功能划分如图1所示。

（1）基础支撑平台包括图形平台管理、基础数据管理、算法平台及展示平台。

（2）辅助规划设计模块主要包括模型设计和分布式电源接入系统方案设计相关功能。

（3）工程管理模块主要包括新建/打开工程、关闭工程、导出工程等。

（4）分析计算模块主要包括潮流计算、短路计算、可靠性分析、网络接纳能力等多种计算。

（5）结果展示模块主要包括报表展示、可视化图标展示等多种展示形式。

2 关键技术研究

2.1 先进实用的模型与算法

2.1.1 清晰明确的网络拓扑机制。配电网络的规模大、设备多、网络复杂，即使是中等规模的供电分公司，也会管辖数百条线路，每条线路上设备数量少则过百，多则逾千。

通过对电网的研究和认真分析，我们采用了一套新的拓扑机制，在程序启动初期将数据库中的数据读到系统内存当中，然后找到系统网络中的所有开关向其两边搜索，得到元件间的连接关系。当所有开关搜索完毕后，网络模型即建立完成。此时，所有有电流经过的线路都知道自身的高压端点和低压端点，当有开关执行断开或闭合操作时，都向开关的低压端方向分析电流流向，遇到断开的开关为止。这样，在网络拓扑完成的同时，系统内部保留了网络设备参数信息、网络设备拓扑信息、网络功率流向信息等，有效的保证了系统的运行性能。

2.1.2 专业准确的算法理论。系统基于多年分布式电源接入经验开发完成，为用户提供涵盖220kV～0.4kV电网运行安全性、供电质量、可靠性等多方面分布式电源接入的数据分析，给出详细、全面、深入的综合计算评估结果，为接入方案的制定提供支撑，辅助用户快速选择最优的分布式电源接入方案。

2.2 快速的电网搭建方法

为使用户快速完成电网算例的搭建，系统提供了丰富的元件模型库，并为复杂的非线性模型建模提供了多种形式的自定义接口，支持通过元件自定义进行模型的自主搭建，产品提供了信号发生器、传递函数、运算环节等多类控制元件模型，并根据现有研究成果提供已搭建完成的分布式电源设备模型，进一步提高电网算例的搭建效率。

图1 系统应用功能组成

2.3 丰富的结果展示形式

围绕用户的关注点在传统报表展现形式的基础上添加了多种新的展现形式，如饼状图、折线图、雷达图等，同时配合结果主题图展现，能够直观的反应电网的计算分析结果，方便用户查看电网中存在的问题。针对时序潮流等算法结果，系统还提供了时序结果展示，能够清晰的反应出电网的运行状态。

结语

《含分布式电源的配电网分析系统》是适应于供电企业配电网工作的实际需求而设计研发的。根据用户的实际工作需要，系统提供了多种电气计算，涵盖了供电能力、运行安全性、供电质量、可靠性及设备运行维护水平等多方面的电网分析功能，针对分布式电源接入业务的增加，形成了配电网分析体系。并给出详细、全面、深入的综合计算评估结果，同时提供评估指标自定义，使电网的评估更具有针对性，保证了分析工作的开展，为指导电网建设提供科学依据。

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