可再生能源发电集群优化规划与评价

高密度分布式可再生电源并网给智能配电网规划设计、运维调控、仿真测试等方面带来巨大挑战，“可再生能源发电集群”是有效的解决措施之一。本书旨在对可再生能源发电集群优化规划领域的工作进行总结，探讨分布式可再生能源发电集群划分、接入规划、分布式可再生能源发电集群和配电网协同规划、分布式储能规划等问题。本书第1章概述分布式发电集群优化规划方法现状；第2章介绍分布式可再生能源发电接入方式与技术特点；第3章介绍分布式可再生能源发电接入分析技术；第4章介绍分布式可再生能源发电接纳能力评估方法；第5章介绍分布式可再生能源发电集群；第6章介绍分布式可再生能源发电集群接入规划；第7章介绍分布式可再生能源发电集群与储能规划；第8章介绍分布式可再生能源发电集群与配电网协同规划。

“智能电网技术与装备丛书”序
前言
第1章 绪论 1
1.1 可再生能源发电 1
1.1.1 光伏发电 2
1.1.2 风力发电 2
1.1.3 新能源发展政策 3
1.2 分布式可再生能源发电技术特点 4
1.3 高渗透率分布式可再生能源发电并网的主要挑战 7
1.3.1 可再生能源发电出力的间歇性和不可调度 7
1.3.2 高渗透率分布式可再生能源发电并网产生的影响 9
1.4 高渗透率分布式可再生能源发电规划技术 10
1.4.1 分布式可再生能源发电接入规划 11
1.4.2 分布式可再生能源发电与储能规划 13
1.4.3 分布式可再生能源发电与电网协同规划 14
1.4.4 考虑不确定因素的分布式发电、储能与配电网协同规划 15
1.4.5 分布式可再生能源规划模型求解方法 18
1.4.6 高渗透率分布式可再生能源发电集群规划 21
参考文献 21
第2章 分布式可再生能源发电接入方式与技术特点 31
2.1 分布式可再生能源发电接入方式 31
2.1.1 低压单相接入 32
2.1.2 低压三相接入 32
2.1.3 中压分散接入 33
2.1.4 中压专线接入 33
2.2 分布式可再生能源发电运营模式 34
2.2.1 我国分布式发电的运营模式 34
2.2.2 分布式发电的经济效益分析 35
2.2.3 分布式发电补贴政策 35
2.3 分布式发电及电储能 40
2.3.1 分布式风力发电模型 40
2.3.2 分布式光伏发电模型 43
2.3.3 分布式水力发电模型 46
2.3.4 分布式生物质能发电模型 47
2.3.5 锂电池储能系统 48
2.4 分布式可再生能源和负荷的功率特性分析 49
2.4.1 光伏发电功率特性 49
2.4.2 风力发电功率特性 54
2.4.3 负荷特性分析 58
参考文献 70
第3章 分布式可再生能源发电接入分析技术 74
3.1 含分布式发电的潮流计算方法 74
3.1.1 常用的潮流计算方法 74
3.1.2 含分布式发电的潮流计算方法 80
3.1.3 含分布式发电的概率潮流计算方法 82
3.1.4 分布式发电接入的电压分析和网损分析 90
3.2 含分布式发电的配电网可靠性计算方法 94
3.2.1 含分布式发电的配电网可靠性计算原理 94
3.2.2 含分布式发电的可靠性计算指标 96
3.2.3 含分布式发电的可靠性计算方法 98
3.3 案例分析 105
3.3.1 典型地区潮流计算 105
3.3.2 典型地区电压与网损分析 114
3.3.3 典型地区可靠性计算 118
参考文献 122
第4章 分布式可再生能源发电接纳能力评估方法 123
4.1 概述 123
4.2 分布式可再生能源发电的接纳原则 123
4.3 分布式可再生能源发电优选接纳能力的影响因素 124
4.3.1 区域配电网负荷的时序特性 124
4.3.2 分布式可再生能源发电的空间特性 127
4.4 分布式可再生能源发电优选接纳能力计算方法 129
4.4.1 数学模型 129
4.4.2 运行场景划分方法 130
4.4.3 优选接纳能力计算流程 132
4.5 考虑配电网重构的分布式可再生能源发电优选接纳能力评估 133
4.5.1 配电网重构对接纳能力的影响 133
4.5.2 数学模型 134
4.5.3 模型求解 136
4.6 考虑电压调节的分布式可再生能源发电优选接纳能力评估 137
4.6.1 电压调节对接纳能力的影响 138
4.6.2 数学模型 139
4.6.3 模型求解 142
4.7 案例分析 144
4.7.1 算例概况 144
4.7.2 分布式可再生能源发电接纳能力评估 145
参考文献 150
第5章 分布式可再生能源发电集群 152
5.1 分布式可再生能源发电集群含义 152
5.2 分布式可再生能源发电集群划分整体思路 153
5.3 分布式可再生能源发电集群划分方法 156
5.3.1 集群划分方法分类 156
5.3.2 集群划分指标 157
5.3.3 集群划分算法 162
5.4 分布式可再生能源发电集群控制方法 166
5.4.1 中压配电网的集群电压协调控制方法 166
5.4.2 高-中压配电网分层分布式电压协调优化控制方法 174
5.5 案例分析 182
5.5.1 35kV可再生能源发电集群划分 182
5.5.2 10kV可再生能源发电集群划分 190
5.5.3 中压配电网的集群电压协调控制方法 193
5.5.4 高-中压配电网分层分布式电压协调优化控制方法 198
参考文献 206
第6章 分布式可再生能源发电集群接入规划 208
6.1 分布式可再生能源发电集群规划研究背景与意义 208
6.2 分布式可再生能源发电集群规划特点和一般模型 210
6.2.1 集群规划特点 210
6.2.2 一般规划模型 211
6.2.3 多层规划模型 212
6.3 分布式可再生能源发电规划场景生成方法 213
6.3.1 非时序场景生成 213
6.3.2 时序场景生成 219
6.4 分布式可再生能源发电集群接入规划 221
6.4.1 高电压等级接入规划 222
6.4.2 中低压等级接入规划 239
参考文献 253
第7章 分布式可再生能源发电集群与储能规划 256
7.1 储能系统运行及寿命模型 256
7.1.1 运行模型 257
7.1.2 寿命模型 257
7.2 分布式发电集群与储能两阶段双层规划 258
7.2.1 储能的分群配置模式 259
7.2.2 分布式发电集群与储能两阶段双层规划模型 260
7.2.3 求解算法 265
7.2.4 算例分析 268
7.3 配电网中多光储微网系统的优化配置方法 276
7.3.1 配电网与多光储微电网协调运行策略 277
7.3.2 配电网中考虑多光微电网运行策略的光储容量规划 278
7.3.3 算例分析 282
参考文献 287
第8章 分布式可再生能源发电集群与配电网协同规划 290
8.1 分布式发电与配电网协同规划特点及一般模型 290
8.1.1 分布式发电与配电网协同规划内容及特点 290
8.1.2 分布式可再生能源发电与配电网协同规划的一般模型 291
8.1.3 分布式可再生能源发电集群与配电网协同规划的研究思路 293
8.2 含分布式可再生能源发电的主动配电网扩展规划 293
8.2.1 含分布式可再生能源发电的主动配电网扩展规划框架 294
8.2.2 考虑网架动态重构的主动配电网双层扩展规划模型及求解 295
8.3 分布式可再生能源发电与配电网协同规划 298
8.3.1 分布式可再生能源发电与配电网协同规划双层模型 299
8.3.2 分布式可再生能源发电与配电网协同规划双层模型求解方法 300
8.4 分布式可再生能源发电、储能与配电网协同规划 301
8.4.1 自消费模式下的光伏、储能运行策略 301
8.4.2 光储选址定容与主动配电网扩展规划的双层优化模型 302
8.4.3 光储选址定容与主动配电网扩展规划的双层优化模型求解方法 306
8.5 案例分析 308
8.5.1 典型地区含分布式可再生能源发电的配电网扩展规划 308
8.5.2 典型地区分布式可再生能源发电与配电网协同规划 313
8.5.3 典型地区分布式可再生能源发电、储能与配电网协同规划 315
参考文献 319
附录 320