
随着“双碳”战略的推进,越来越多的屋顶、园区装上了光伏板,分布式光伏正快速走进我们的日常。但电并非“即发即用”,如果光伏接入太集中或无序,很可能超过当地配电网的承载上限,带来电压波动、设备过载等安全隐患。
为此,国家明确要求对配电网进行“逐站、逐线、逐台区”的光伏承载力评估,但具体怎么评估,尤其是中低压配电网如何科学测算,仍是一个行业难题。
天津大学的王守相、尹孜阳、赵倩宇,提出了一种更精细、更贴合实际的光伏承载力评估方法。他们不仅关注单个变电站或某条线路,还把变电站、馈线、台区这三个供电层级作为一个整体来考虑,避免“头痛医头、脚痛医脚”。
为什么多层级的综合评估这么重要?因为电网是联通的,中压和低压网络之间存在着电气耦合。如果只单独评估某一层,很可能低估上层电网对下层的电压影响,导致规划过于乐观。实际运行时,光伏发电可能因电压越限而被强制削减,造成发电损失。
研究团队首先建立了一套多维评价指标,包括光伏容量占比、就地消纳比例、上网电量比例、弃光比例等,像一份“体检报告”一样,清晰反映某个供电区域当前的光伏发展状态。
在承载力测算上,他们分为两个步骤:一是测算“就地消纳能力”,即当地用电负荷能直接消耗多少光伏电量,这基于历史运行数据和源荷匹配程度来判断;二是测算“接纳能力”,即在保证设备不超温、线路不超载的前提下,电网还能接纳多少光伏上网。
但测算只是初步结果。为了更精准,团队又提出一种“分层分区”校核方法:在测算的基础上,进一步考虑节点电压、线路负载等安全约束,并利用蒙特卡洛法模拟光伏接入的多种随机场景。这种方法既保证了评估的合理性,又将计算效率提升了约67%,更适合电网企业实际应用。
以华东某地的真实配电网为例进行测试,该方法成功实现了对多条馈线、多个台区的承载力精细评估,验证了其有效性。
未来,该方法还有进一步优化的空间,例如将多项现状指标整合为一个综合指数,方便一线人员快速判断;或改进随机模拟方法,减少计算波动。若能进一步纳入短路电流、谐波等影响因素,评估结果将更加可靠。随着方法的逐步落地,未来光伏“能不能装、能装多少”,或将有更清晰的数据支撑。
本工作成果发表在2025年第6期《电工技术学报》新股配资门户网,论文标题为“考虑多供电层级耦合的中低压配电网分布式光伏承载力一体化精细评估方法”。本课题得到国家自然科学基金的支持。
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