Page 82 - 电力与能源2023年第四期

388 王朋朋，等：基于小水电的某乡镇 10 kV 微电网规划研究

表 6 历史年全社会最大负荷与用电量水平
年份/ 全社会最大 全社会 三产及居民用电量/MWh 人均用电量/ 农村居民人均生活 人口/人
年 用电负荷/MW 用电量/MWh 一产 二产 三产 居民 kWh 用电量/kWh
2019 2.12 9 128 1 315 0 3 313 4 500 498 246 18 318
2020 2.18 9 338 1 344 0 3 390 4 604 506 250 18 452
2021 2.27 9 644 1 389 0 3 501 4 754 520 256 18 563
2022 2.33 9 867 1 421 0 3 582 4 864 528 260 18 674
表 7 电网电量负荷预测结果
2023 年 2024 年 2025 年 2026 年 2027 年 饱和年
负荷/MW 电量/MWh 负荷/MW 电量/MWh 负荷/MW 电量/MWh 负荷/MW 电量/MWh 负荷/MW 电量/MWh 负荷/MW 电量/MWh
2.4 10 127 2.48 10 393 2.56 10 666 2.64 10 947 2.72 11 235 4.01 27 576

微电网类型：该地区微电网既可以与外部电 据 功 率 平 衡 可 求 出 储 能 出 力 P C （t）曲 线 ，并 且
网并网运行也可以离网独立运行，实际运行过程 max|P C （t）|为储能系统最低额定功率 P Ce；储能系
［1］
中以并网为主 。 统额定存储容量 W Ce 为储能出力过程中任何时段
规划目标：优先规划重要 10 kV 线路的微电 内 放 电 或 充 电 净 电 量 最 大 值 ， 即
网，依次规划其他线路的光伏和储能，最终形成整 | | | t + Δt | | |
|
| | max ∫ P C ( t )|。在实际规划工作中，应考虑参
个 35 kV 变电站的微电网，解决所有线路问题；同 | t |
时根据负荷分布和线路拓扑关系，要求 35 kV 变 数裕度，适当调高配置。
电站内的各条 10 kV 线路具备分段或分组形成微 4.3 微电网配置方案
4.3.1 完全离网情况下
电网的能力。
当变电站发生故障时微电网独立运行，应保
4.2 微电网参数计算方法
离网型微电网没有大电网的电源支撑，其他 证能够满足系统负荷、电量需求，因此选取枯水期
内部分布式电源和储能规模大于相同网架下的并 典型日（2021 年 6 月 7 日）作为本次研究对象，当
网型微电网，因此同一个网架下的微电网规划按 日水电出力为正常运行下的全年出力谷值。
［1］
照离网形式进行参数计算 。离网型微电网要做 枯水期典型日该地区电网运行情况见表 8，可
长期稳定运行的基础条件是电源、负荷、储能的电 见当日该地区最大负荷为 1.61 MW，水电站最大出

量平衡和功率平衡。 力为 0.70 MW，最小出力为 0.65 MW，水电站日发
{ P L + P G1 + P G2 + P Gn + P C = 0 （2） 电量为 17 MWh。典型枯水期日内主变有功曲线如

W L + W G1 + W G2 + W Gn = 0 图 2 所示，主变最大下网功率为 0.964 MW，最大上
式中 P L，P C，P G1，P G2，P Gn——任意时刻负荷、储 网功率为−0.166 MW；上网电量为−0.72 MWh，
能、电源 1～n 的出力；W L，W C，W G1，W G2，W Gn—— 下网电量为 7.72 MWh，电量缺口为 7 MWh。
任意时段内负荷、储能、电源 1～n 的电量。
在本次微电网规划中，负荷 P L （t）曲线和任
意时段电量 W L （∆t）曲线，以及水电出力 P S （t）和
W S （∆t）曲线均为已知，根据电量平衡公式即可求
出某个时间段内光伏发电量 W g （∆t）；根据本地区

光伏有效日照小时数和理论出力曲线，可求出光
伏配置最低额度功率 P ge 以及出力 P g （t）曲线；根 图 2 典型枯水期日内主变有功曲线
表 8 枯水期典型日该地区电网运行情况
乡镇最大负荷/ 水电站最大 水电站最小 水电站日发电 主变下网电量/ 主变上网电量/
典型日
MW 出力/MW 出力/MW 量/MWh MWh MWh
2021 年 6 月 7 日 1.61 0.70 0.65 17 7.72 −0.72