含微网的新型配电系统可靠性评估综述(3)

但上述研究大多只集中关注分布式电源本身，而计及分布式电源与配网间的相互影响，将分布式发电、负荷以及保护控制装置作为整体以微网形式建立可靠性评估模型的研究还未见报道。因此，在分布式电源可靠性模型基础上建立能够准确表述微网特性的模型，还需要开展进一步的工作。

2.2 分布式电源的孤岛划分

分布式电源的一大特点就是能够在主网发生故障或者安全稳定运行需要时进入孤岛状态，孤岛运行对于孤岛内的负荷供电可靠性有重要的意义。但孤岛的划分需要考虑分布式电源功率输出的随机性、负荷的不确定性以及保护开关的配置等因素的影响，同时，孤岛状态的存在对于现有配网可靠性指标体系的适用性也提出了质疑。

文献[29]根据配电网中负荷的重要程度，以等值有效最大负荷为目标函数，建立配电网孤岛划分的模型。文献[30，32]研究了孤岛的形成策略，并在此基础上给出了孤岛形成概率的计算方法。文献[34]详细讨论了分布式电源的计划孤岛运行对可靠性的影响，同时考虑了不同自动化水平、开关元件配置以及恢复供电过程等因素的影响。文献[35]指出由于孤岛运行，微网内部存在多向、多路径能量流动与传输，因此，需要建立适合该特点的网络结构规划、设计及运行等相关方面的理论。

可见，孤岛划分的策略以及孤岛内可靠性指标的计算得到广泛的关注，但目前采用的孤岛划分策略只简单地考虑功率平衡，考虑到微网控制技术的发展以及微网运行状态的平滑过渡，这样的划分策略过于粗略，而且也并不总是有效。在指标计算上，计及微网和分布式电源的影响，现有配电网可靠性指标是否仍然适用还值得商榷。

2.3 负荷及元件可靠性参数的不确定性

负荷的特性对可靠性评估有着重要的影响，传统的可靠性评估中往往将负荷处理为定值，取平均负荷或者尖峰负荷;对于元件的可靠性参数根据一定的函数分布取相应的期望值;分布式电源加入系统以后，确定性的负荷和元件参数将无法适应分布式电源的动态特性，尤其在孤岛运行方式下，负荷特性的研究对孤岛安全稳定运行尤为重要。因此，需要考虑对负荷随机性以及元件参数的不确定性进行处理。

文献[36]提出一种可靠性评估的解析法，应用历史数据统计得到的一年中每小时分布式发电的发电量和用户负荷量，利用负荷持续时间曲线对含分布式电源的配网进行可靠性评估;文献[37]分析了孤岛状态下含分布式电源的配电系统可靠性，并提出了相应可靠性分析的复合随机性负荷模型、可靠性计算方法和衡量指标。文献[38]进行了基于区间计算的配电网可靠性评估研究，分析了参数不确定对配电系统可靠性的影响，通过网络简化等值计算分布式电源接入配电系统可靠性评估的各项区间指标，验证了作为备用电源的分布式电源可以改善配电网可靠性。文献[39]用常见的概率分布函数来描述居民负荷的轮廓曲线，应用负荷统计模型计算配电系统可靠性;文献[40]基于统计工作构建了以min 为单位的单个用户负荷模型。

现有研究对于负荷的随机波动，多采用统计学或者启发式的预测方法来处理，依赖负荷的历史数据;随着微网以及智能配电网技术的发展，负荷与电网的互动将更为密切，信息的实时采集将更加容易，这种情况下，负荷的建模将产生新的变化。此外，仅仅采用区间概念来解决元件参数的不确定性问题还不够全面。

2.4 现有研究的局

限上述研究将在分布式电源和负荷的建模、孤岛的划分策略及可靠性指标的计算等方面，为含微网的新型配电系统可靠性评估提供有益的参考，但是需要注意的是，与单纯的分布式发电单元接入配电系统不同，微网是作为一个整体与外网联系，既可以与外网并网运行并从外网补足本地需要的电能，也可以在外网故障时，通过合理调配微网的独立运行来保证本地重要负荷的供电;系统的潮流可能双向流动，使传统的单电源辐射状配电网变成了一个遍布电源和负荷的含多电源的配电系统，改变了配网辐射状的结构，增加了配网潮流的不确定性。因此，仅从分布式电源对配电网可靠性影响的角度来展开研究是不够的。

文献[41]采用解析法对含微网的配电系统进行可靠性评估，重点研究了不同发电负荷率(微网内发电功率与负荷的比值)下，微网对配电系统可靠性指标的改善程度;指出发电负荷率大于1 时，微网不仅能提高其内部节点的可靠性指标，对其外部节点同样也有贡献，在计及配电网馈线的容量限制时这种效果尤为明显。文献[42]介绍了一种由光伏电池、风力发电机以及UPS 互联形成的微网结构，并采用蒙特卡罗法模拟了微网中重要负荷的停电次数，验证了该微网结构能有效减少重要负荷的停电次数。上述研究明确地以含微网的配电系统作为研究对象，但是其研究或者针对某一因素(如发电负荷率)，或者针对某一种结构(光伏电池、风力发电机以及UPS 互联)，显然还不够全面。