光伏发电因其清洁、可再生等特点，成为近年来世界各国争相研发的新型能源。为加快对高渗透光伏接入的配电网的研究，特编写了本书。

本书共分为9 章，分别为概述、高渗透率光伏接入的配电网规划场景定义与影响分析、高渗透率光伏接入配电系统负荷预测与电力平衡、高渗透率光伏接入配电网场景网络规划、计及光伏影响的系统继电保护配置、高渗透率光伏电站配电自动化及通信、高渗透率光伏接入配电网规划电气计算与校核、考虑源 ? 网 ? 荷协调的光伏消纳与检验、考虑光伏能源的配电网规划新方法。

能源是经济社会发展的重要物质基础，自人类进入工业社会以来，能源工业飞速发展，有力推动了全球经济社会朝现代化迈进的步伐。在此过程中，煤炭、石油等传统化石能源的大规模开发利用，导致资源紧张、环境污染、气候异常等问题日益严峻，已经危害到人类社会的可持续发展。党的十八大做出了“推动能源生产和消费革命，控制能源消费总量，加强节能降耗，支持节能低碳产业和新能源、可再生能源发展，确保国家能源安全”的能源发展总体部署。习近平总书记在2014 年中央财经领导小组第六次会议上明确提出了“四个革命、一个合作”的重大能源战略思想，并在党的十九大上再次强调“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”。

在此背景下，以太阳能、风能为代表的新能源得到了大规模的开发利用，特别是在一次能源资源稀缺的东部区域。以浙江为例，2020 年年末全省新能源装机容量达到1943 万kW，比“十二五”末增长4 倍，占全省装机总规模的19%。其中又以太阳能光伏发电占据绝对主导地位，容量1517万kW，占比接80%“3060”碳减排承诺出台后，太阳能、风力发电又将迎来新一轮的爆发增长。太阳能发电多以分散分布形式接入配电网，其规模的迅速扩张，加速了传统单向无源配电网络向新型有源多向配电网络的转变，其规划设计、建设运行、检修维护等环节都陆续出现了新的问题和挑战，需要研究应对，诸如新能源消纳评估、“源- 网-荷- 储”协同、分布式发用电平衡等。

从当前能源电力发展的总体趋势看，高渗透率太阳能光伏接入配电网将作为一个典型场景得到广泛的推广应用。为了适应国家能源安全战略要求，推动网源协同发展、推动电网提质增效，促进安全高效、清洁低碳的能源体系建设，国网浙江电力根据中国电力教育协会开展《配电网建设改造行动计划》教材编制相关部署，总结前一阶段推进太阳能发展有关工作的经验，组织编制了《高渗透率光伏接入的配电网规划设计》，以供基层一线配电网规划设计人员培训与学习使用。

由于编写人员水平有限，本书难免存在不妥之处，敬请广大读者批评指正。

编写组

2021 年1 月

前言
第1章 概述 1
11 光伏发展能源战略 1
12 全球光伏发展现状与发展能力 3
13 考虑光伏接入的配电网规划方法研究 7
第2章 高渗透率光伏接入的配电网规划场景定义与影响分析 12
21 光伏接入场景的基本指标 12
22 场景缩减技术与典型场景分析 21
23 光伏接入对配电系统的影响 27
第3 章 高渗透率光伏接入配电系统负荷预测与电力平衡 39
31 高渗透率光伏接入场景下的负荷预测主要内容 39
32 高渗透率光伏接入场景下的电量需求预测 42
33 高渗透率光伏接入场景下的电力预测 49
34 高渗透率光伏接入场景下的电力电量平衡 59
第4 章 高渗透率光伏接入配电网场景网络规划 61
41 分层分区规划原则 62
42 高压配电网变电站规划 63
43 中压配电网配电变压器规划 68
44 光伏接入的典型方案设计 73
45 计及光伏接入影响的网架规划 81
46 无功补偿装置配置 86
第5 章 计及光伏影响的系统继电保护配置 91
51 高渗透率光伏接入场景的继电保护配置原则 91
52 光伏电源并网继电保护配置 93
53 光伏电站继电保护及安全自动装置配置典型案例 101
第6 章 高渗透率光伏电站配电自动化及通信 105
61 高渗透率光伏接入场景下的配电自动化规划 105
62 高渗透率光伏接入场景下的通信网规划 108
第7 章 高渗透率光伏接入配电网规划电气计算与校核 113
71 潮流计算 113
72 短路计算 123
73 可靠性计算 131
74 电能质量 149
75 仿真工具 153
第8 章 考虑源 ? 网 ? 荷协调的光伏消纳与检验 175
81 光伏消纳能力检验 175
82 光伏接入配电网技术评估与指标分析 183
第9 章 考虑光伏能源的配电网规划新方法 192
91 柔性规划方法 192
92 风险规划方法 194
93 主动配电网规划方法 195
94 含储能装置的微网多适应规划方法 196
附 录 光伏相关的标准、规范、导则 201
参考文献 205

国网嘉兴供电公司成立于1962年，是省公司所辖的大一型供电企业。本部设置11 个职能部室、8 个业务支撑和实施机构，下辖桐乡、海宁、嘉善、平湖、海盐五个县（市）供电公司，员工2426 人，供电客户231.1 万户。2018 年，嘉兴公司完成电网投资18.2 亿元；完成售电量466.35 亿千瓦时、同比增长7.16%；网供负荷创历史新高，2Z高达777.98 万千瓦、同比增长4.23%；营业收入287.06 亿元，实现利润5.59 亿元。截至2018 年12 月31 日，公司累计安全日达到6228 天。