多接入点分布式光伏发电系统与配电网交互影响研究

针对分布式光伏发电的谐波源特性和功率波动性,对分布式光伏接入对配电网谐波、电压波动和闪变的影响进行了分析,并分析了背景电能质量问题对光伏并网点电能质量的影响。同时在DIg SILENT/Power Factory仿真平台上搭建了国际大电网会议(CIGRE)认为适合进行分布式发电接入配电网特性研究的典型配电网络结构,并根据IEC 61400-4-15标准在该平台上搭建了IEC电压闪变仪,对含多接入点分布式光伏发电的配电网的谐波传输和放大特性、电压波动和闪变的影响和评估进行了仿真分析。仿真结果表明,含多接入点分布式光伏的配电网中谐波传输和放大特性非常复杂;配电网各母线节点的电压波动和闪变值的大小与该母线节点的短路容量和功率波动密切相关。     

基于复带通滤波的智能电表量测算法及其DSP实现

智能电网中光伏、风电等分布式电源通过电力电子接口接入电网将对电网电能质量造成影响,尤其在分布式电源孤网运行时将致使网络中出现谐波、间谐波以及频率波动,进而影响电表的测量精度。针对智能电网高级量测体系(AMI)中对智能电表的要求,研究了一种基于高斯窗函数复带通滤波智能电表量测算法,该方法具有良好时频局部化特性,可以有效抑制频率波动、谐波、间谐波对于基波电气参数测量的影响。进一步地,在高性能的数字信号处理器平台(TMS320C6713DSK平台)上实现该量测算法,在测量基波电气量的同时还具有可进行电能质量监测的优点。测试结果表明,该算法可以在频率波动以及含背景谐波、间谐波条件下准确测得各待测电压电流波形的基波电气参数及电能计量数据,具有实时性好以及计算精度高等优势。     

电压偏差和谐波约束下配网光伏最大渗透率评估

针对多个三相不平衡配电网络,在不同位置接入分布式光伏,运用OpenDSS软件计算了分布式光伏接入配网后节点电压偏差及谐波电压畸变率。根据ANSI C84.1-2006稳态电压标准以及IEEE519-1992谐波标准对电压偏差和谐波电压畸变率进行约束,得出不同位置下稳态电压偏差和谐波约束下分布式光伏的最大渗透率,同时分析了线路调压器及光伏接入点短路容量与光伏渗透率的关系。研究结果表明,光伏渗透率与具体配电网的拓扑结构和线路参数相关,光伏接入点越靠近馈线首端,渗透率越大。同时考虑电压偏差和谐波约束下光伏渗透率至少能达到20%,并且使线路调压器与其下游接入的光伏发电功率协调配合也可显著提高光伏的渗透率。     

分布式光伏并网对配电网的影响研究

针对大规模分布式光伏并网给配电网带来的问题,该论文从潮流、电能质量(电压偏差、电压波动与闪变、谐波与谐振问题、三相不平衡问题)、网络损耗和配电网保护等方面综述了分布式光伏接入配电网对配电网的影响、产生这些影响的原因、以及对相应不利影响的解决措施。所做的工作有助于指导相关研究和实际应用,达到提高配电网对光伏发电的消纳能力、降低分布式光伏并网对配电网的不利影响的目的。     

一种基于虚拟同步发电机的电流谐波抑制方法

虚拟同步发电机(VSG)可以实现分布式发电系统友好接入电网,然而在实际运行中,电网电压往往含有低次谐波,导致VSG并网电流产生同次谐波,从而恶化并网电能质量。为此,该文通过重塑电网电压谐波频率处的导纳实现对并网电流谐波的抑制。首先建立了VSG的导纳模型,分析了电网电压谐波影响VSG并网电流质量的原因。基于所建立的VSG导纳模型,提出了一种基于陷波器的电网电压前馈控制策略,并推导出电网电压前馈函数的表达式;针对电网电压前馈函数包含微分项且在基频处增益过大会导致过调制的特点,采用谐波频率处部分前馈的方法。最后通过仿真和实验证明了所提控制策略的正确性和有效性。     

电能质量讲座第八讲电压波动与闪变

随着冲击性及非线性负载在电网中的不断增加,使得电网中电压波动和闪变等电能质量问题越来越严重.大容量电弧炉、点焊机、轧钢机等大功率冲击性负载的接入,导致电压波动和闪变现象时常发生.电压波动及闪变给人们的日常生活和工业带来了许多不利的影响.电网中用户负载的剧烈波动会导致电压波动与闪变等电能质量问题.介绍了电压波动与闪变的基本概念、产生原因与抑制方法以及闪变的检测方法.     

光伏系统中电压谐波补偿控制算法的研究

针对光伏发电系统入网运行中非线性负载和电力电子设备产生的电网谐波问题,设计了一个在公共连接点(PCC)处进行电压谐波补偿的光伏控制器,采用Clark变换将其放在αβ参考系下,用直流信号进行数据传送与控制,有效抑制了电网电压谐波,并对PCC处电压进行了补偿,提高了电网电能质量。最后通过Matlab搭建出仿真模型,验证了该控制系统的正确性及可行性。     

基于分布式电源接入的配电网电能质量分析与控制举措评估

分布式电源接入配电网,造成配电网的运行特性发生了重大变化,电压偏差、电压波动和闪变问题频现;由于非线性元件在接口设备中的应用,谐波对电网的运行及供电负荷产生不利影响;另外,直流偏磁的问题直接造成变压器运行特性的恶化,进一步影响了整个配电网的运行。对分布式电源接入后电压质量问题进行探讨,并提出控制措施。     

弱电网且谐波畸变背景下分布式电源并网系统谐振抑制

分布式可再生能源接入配电网远端场景下，并网逆变器系统可能同时受到弱电网较大内阻抗及其背景谐波的影响，而仅优化并网逆变器的控制设计却不易有效解决这一问题。提出一种弱电网且谐波畸变背景下分布式电源并网系统谐振抑制方法。该方法将并网逆变器电网电压全前馈控制与并联接入的有源阻尼器相融合，利用前者抑制谐波电压畸变的影响，利用后者重塑并网系统的输出导纳，抑制并网系统与弱电网间的谐振。同时，给出有源阻尼器虚拟电阻阻值的设计方法以及提升并网系统的截止频率的方法。基于Matlab/Simulink的时域仿真结果表明，所设计的并网系统既能够有效抑制谐波电压畸变引发的并网电流畸变，也能够抑制因网侧导纳存在而引起的谐波谐振。     

计及电网改造的高渗透率分布式光伏优化规划

随着国家和地方政府持续出台支持政策,分布式光伏发电快速发展,局部地区渗透率较高,对电网提出了改造需求,自身也面临限电风险。针对高渗透率分布式光伏发电接入带来的电网改造成本、降低损耗、延缓电网投资等成本效益,提出一种计及电网改造的高渗透率分布式光伏接入的综合成本效益分析方法,基于典型规划场景的年度8 760 h分析结果,对高渗透率分布式光伏接入进行优化规划研究,研究结论可为实现高渗透率分布式光伏科学规划提供参考。     

达坂城风电接入系统对新疆电网电能质量的影响

大规模风电接入系统对电力系统的电能质量影响较大。文章分析了风电场闪变和谐波产生的原理，根据IEC和其它相关标准计算了系统连续运行情况下新疆电网达坂城地区风电场的电压变动、电压偏差、闪变、谐波和传递至电网负荷节点后的闪变值，分析了风电场因故切除后的系统频率偏差，同时指出制定风电发展规划时需对电网传输功率、无功功率和电压控制方式、机组组合方式和系统稳定性等方面进行分析。     

含多电源的送端电网谐波综合特性研究

大规模高压直流输电的飞速发展、分布式电源和电动汽车的高渗透接入,使得送端电网中谐波污染日益严重。送端电网的谐波由过去的低次谐波为主、特定次谐波含量较多的特点向宽频次转化。对以新疆电网为例的送端电网中火电、水电、风电及光伏发电等电源进行机理分析,确定了火电和水电可当作理想电源,而风电及光伏发电为谐波源。并分析了送端电网中的各类负荷,得到其谐波特性。继而,分析了谐波在各电压等级间的传递特性、多谐波源叠加机理以及不同电压等级间谐波相互作用机理。最后,利用ETAP软件对新疆电网中的谐波特性进行了仿真分析,验证了所归纳的送端电网谐波特性的正确性。     

分布式光伏灵活并网集群调控技术综述

分布式光伏发电单体可控性差且波动性强,其大规模汇集极大地影响了电网的安全稳定运行.文中从分布式光伏发电系统的集群划分和运行控制两个方面介绍了国内外对光伏发电研究的新趋势,重点评述了集群划分标准的异同和划分算法的优劣,并从三个方面论述了集群控制的概念和方法.     

风能发电并网时引起的电压波动与闪变检测的仿真研究

分析了风能发电并网时引起电压波动、闪变、谐波等电能质量问题,提出了解决此电能质量问题,可利用检测到的扰动信号和逆变电源来及时调控风能发电的接入和退出,以达到电网的稳定,探讨了现有电压波动、闪变的检测方法,在平方解调检测法的基础上提出了一种新的检测方法,并对其进行了仿真验证,仿真结果表明所提方法比平方解调检测法具有更好优越性和更高的精度,且简单实用,很有应用价值。     

新能源发电并网对电网电能质量的影响研究

阐述了由于新能源并网发电系统出力的间歇性和不确定性等特点,接入电网后将对电网电能质量造成不利影响。利用风电场和光伏发电站的实测电能质量数据,从馈线稳态电压偏差、电压波动和闪变、频率质量以及谐波等方面,系统地分析了新能源发电站对电网电能质量可能产生的影响;结合仿真实例分析了不同穿透比例时新能源发电功率波动引起的电网频率波动,以及电网不对称故障使新能源发电机组产生的附加谐波电流。指出亟需建立新能源并网发电系统量测平台和综合评价体系。     

分布式光伏系统无功控制策略研究

分布式光伏系统运行状况受环境因素影响,光照强度、温度等外部因素具有波动性和间歇性等特点,使得系统出力具有相同特性。分布式光伏并网规模越来越大,其对电网的影响愈加明显, 由于无功不足,电网电压越限问题已成为最主要的问题之一,制约分布式光伏并网规模扩大。提高分布式光伏发电的接纳容量亟需研究分布式光伏并网系统电压越限的控制方法,因此,研究了德国电气工程师协会提出的4种无功功率控制策略,对4种无功控制策略的控制能力进行分析。     

基于分布式光伏/飞轮储能联合发电系统的并网点电压主动调控技术研究

为改善配电网末端电能质量,提高并网点电压稳定性,提出了一种基于分布式光伏/飞轮储能联合发电系统的并网点电压主动支撑控制策略。相比于传统电压调节控制方式,该控制策略能够充分发挥飞轮储能高频次充放电特性,根据电压偏差大小自适应调整联合发电系统有功/无功输出,稳定并网点电压。同时该控制策略将并网点功率因数作为考虑因素,引入控制算法当中,能够在进行功率控制的同时优化并网点功率因数。为验证所提控制策略的可行性,搭建了一套含50 kW光伏、100 kW飞轮储能在内的实验测试平台。实验结果表明分布式光伏/飞轮储能系统能够根据电压波动大小自动调整有功/无功输出,改善并网点电能质量。     

光伏发电与风力发电的并网技术标准

主要比较了国内外常用的光伏发电与风力发电的并网技术标准,分别从并网方式,电压偏差、电压波动和闪变、频率、谐波、直流注入等电能质量指标,保护与控制以及风电场低电压穿越等方面进行了详细的分析.指出了国内现有标准存在的不足,在并网技术标准的制定过程中,应综合考虑并网容量以及接入电网的电压等级等因素.