考虑负荷类型的含分布式电源系统对配电网电压的影响

针对配电系统自身的特点,考虑负荷类型,将恒功率、恒电流和恒阻抗结合起来组成ZIP负荷模型,在传统牛顿法的基础上,提出了一种计及负荷类型的改进的牛顿潮流算法.研究了不同类型分布式电源接入辐射型配电网络前后对系统各节点电压的影响.利用Matlab软件对33节点系统进行仿真,表明了该方法的可行性,比较分析了不同负荷类型,不同DG类型接入对配电网电压的影响,并根据测试结果总结出相关规律,所得结论可为DG接入配电网提供依据.     

网格式中压直流配电网潮流计算与稳态 功率分布特性研究

摘要： 中压直流配电网作为连接各种类型分布式能源、负荷与主网的平台,能高效地发挥分布式电源的价值与效益。针对大量分布式能源接入的特点,提出网格式中压直流配电网拓扑方案,构建了网状结构直流配电网等值网络和节点功率、节点电压和线路网络损耗模型,提出了直流配电网潮流计算的约束条件、控制策略和功率分布算法。以网损和电压不平衡度为衡量指标,计算了不同分布式电源渗透率下的网损、电压分布,评价了网格式直流配电网接纳分布式电源的能力。仿真结果表明,电压分布不均衡度与网络损耗具有较大的相关性,且网格式结构网络接纳分布式能源的能力优于辐射型和环网结构的配网。     

数据驱动的配电网合环条件判定方法

配电网合环操作在提高用户供电可靠性的同时,也可能存在馈线过流跳闸的风险。在不依赖具体网络参数的情况下,提出了一种数据驱动的配电网合环判定方法,分析环网配电网电压和功率分布计算方法,对开环运行下各节点电气数据进行预处理以满足合环条件下运行数据,建立环网配电网神经网络数据驱动模型,通过计算合环时配电网功率和合环电流,判断待环网是否能合环。实例应用结果表明,该方法考虑了合环时配电网潮流变化情况,合环电流计算更准确,实用性更强。     

含光储充电站的配电网供电能力评估

光储充电站是实现多种能源互补、清洁能源生产和就地消纳的典型集成方式之一,其并网运行使配电网供电能力评估变得更加复杂。研究了光储充电站并网对配电网供电能力的影响,考虑负荷分布曲线、不同时段光储充电站以及电网运行状态,采用负荷增长的连续潮流法进行配电网供电能力评估。在评估中,基于电压-有功功率灵敏度矩阵引入节点电气距离和负荷增长模式,充分挖掘配电网供电能力。通过IEEE33节点系统验证了所提方法的有效性,算例分析表明光储充电站并网可提高配电网供电能力,其作用受到充放电功率和并网位置的共同影响。     

基于灵敏度分析法的分布式电源准入功率计算

明确一个系统的分布式电源准入功率,是科学地规划该系统内分布式电源的前提,考虑节点电压约束的分布式电源准人功率计算是目前研究的热点。针对分布式电源接人后可能引起电压越限,基于线性化的节点功率方程,提出采用电压灵敏度分析法计算各个节点的分布式电源准入功率,减少了计算量。通过对IEEE33节点配电系统的仿真分析,验证了该方法的可行性和正确性。同时提出了系统准人功率薄弱节点的概念,并分析了这种节点的一些基本性质。并利用该方法分析不同负荷水平、分布式电源接入位置及功率因数对准入功率的影响,为规划配电网内的分布式电源提供参考。     

基于配电网拓扑分析的重构潮流算法

针对配电网重构时网络潮流方向发生变化,提出了一种基于"短接"操作的配电网拓扑分析算法。该方法可对节点和支路进行任意编号,不需要对网络进行广度优先搜索或深度优先搜索,对末稍节点进行简单的"短接"操作便可得到网络拓扑矩阵。在潮流计算时利用网络拓扑矩阵构造运算矩阵,简单的处理代数方程就可以计算支路电流、节点电压和功率分布,使得程序实现起来更加高效、准确。根据提出的算法,编制了应用于配电网络重构的潮流算法程序,用IEEE33节点算例验证了该算法的可行性。     

基于响应的电压稳定性评估和控制方法

提出了一种根据电力系统网络节点的实时信息评估系统电压稳定性的方法,当系统电压稳定裕度较低时,根据全网响应信息获得相应的切负荷量。该方法基于两节点电力系统等值网络,得到了系统电压稳定性的评估指标;从系统等值网络的等值过程出发,将节点等值负荷分成自身负荷和转移负荷两部分,推导了该节点电压稳定性的评估指标与有功负荷量之间的关系式,从而获得了该节点在满足一定电压稳定指标情况下的最大有功负荷量,进而得到该节点所需要的切负荷量。该方法首先利用电压稳定性的评估指标在线监视电网中各节点的电压稳定性,辨识危险节点;当系统电压稳定性不满足要求时,根据全网的电压、电流量等响应信息计算危险节点需要的减载量。在IEEE14节点系统和IEEE24节点系统下的仿真结果表明,所提方案能够保证电网的电压稳定性。     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略研究

通过建立光伏逆变器接入配电网稳态分析模型,以接入点运行电压、最大运行电流和SPWM调制控制条件为约束,分析了不同工况下逆变器的无功调节能力。构建接入配电网运行时面向电网电压调整的无功功率控制策略,该策略以控制接入点电压为目标,逆变器通过补偿系统需求的无功对电压进行支撑。构建分布式光伏接入配电网应对配电网负荷变化和光伏注入功率变化引起的电压无功调整仿真实验,验证了该策略的有效性。     

基于负荷实际暂态特性的配电网负荷模型的研究

针对现场实际负荷成分的时变性、随机性、复杂性、多样性和非线性的特点,在考虑实际负荷暂态特性的基础上,提出一种基于神经网络的配电网受控电流源负荷模型的方法。该方法根据负荷群在稳态运行条件下的电压和电流暂态特性,通过神经网络学习负荷群的电压电流特性,用受控电流源代替实际的负荷群,受控电流源的电流大小受神经网络控制,并利用Matlab/Simlink对所提出的负荷模型建立方法进行仿真验证。仿真结果表明所建立的负荷模型在单相短路、两相短路和三相短路条件下均具有良好的稳定性和准确性。     

基于2n+1点估计法的含分布式电源配电网的 电压质量概率评估

为准确评估分布式电源及负荷功率的随机特性对配电网电压质量的影响,在已有的点估计法的基础上,提出一种2n+1点估计法,求解分布式电源配电网概率潮流。该方法考虑了风速,光照强度以及负荷随机特性对配电网的影响,通过得到电压概率统计值,然后结合半不变量理论与Gram-Charlier级数展开得到相应的概率密度函数以及含分布式电源节点的电压越限概率,对含分布式电源的配电网电压质量进行概率评估。以含有分布式电源的IEEE-30节点系统作为算例,通过2n+1点估计法进行概率潮流计算,分析了分布式电源接入前后对系统节点电压的影响。     

风光并网对河南电网系统稳态影响

大规模风光发电并网是未来电网发展的必然趋势,然而,风光发电功率的强间歇性与随机性势必会对电网的稳定运行和优化控制带来影响。以河南电网冬季大运行方式下的规模风电、光伏电源联合接入电网为研究背景,利用连续潮流法,计算在新能源发电接入系统后的区域电网潮流分布;考虑区域电网未来发展趋势,逐步增加新能源的渗透率,对系统内多类型节点电压越界情况分析,判断区域内电压薄弱节点,并计算系统风电与光伏发电的最大消纳量;应用P-V曲线潮流分析方法测算出电压稳定极限及对应的有功功率,得到不同渗透率下系统所对应的静态电压稳定性;同时结合日负荷曲线,分析在目前状态下及所计算的最大渗透率下,系统任一时刻各中枢点电压水平。结果表明：在目前及新能源最大渗透率下,系统各节点电压值均处于正常范围。     

光伏电池单元最大功率点跟踪的直接检测法

最大功率点跟踪是提高光伏发电系统使用效率的有效途径之一,常用的跟踪方法都是根据电池输出的电压和电流值来寻求最大功率点的.文章提出了一种通过检测温度及光强的直接检测法,用求极值的方法直接得出光伏电池最大输出功率点及相应负载与温度和光照强度之间的数值关系,并与一组硅电池片参数进行了比较,其结果表明了该方法的可行性.     

三相不平衡条件下低压配电变压器合环操作研究

采用合环操作实现不停电倒负荷可大大提高低压配电网供电可靠性,但由于低压电网中配电变压器负载不对称性和合环点存在电压差等因素,合环操作会改变配电变压器负载不平衡度,且操作中会产生合环冲击电流,对电网安全运行产生影响。对此,提出了适用于低压配电网配电变压器合环时电流和不平衡度的计算方法,给出了低压配变合环操作的判定条件,并通过仿真分析了低压配变负载率和不平衡度对合环电流及合环后配电网不平衡度的影响,验证了计算方法的正确性。     

Probabilistic load flow using Monte Carlo techniques for distribution networks with photovoltaic generators

Connections of distributed generation (DG) systems to distribution networks are increasing in number, though they may often be associated with the need of costly grid reinforcements or new control issues to maintain optimal operation. Appropriate analysis tools are required to check distribution networks operating conditions in the evolving scenario. Load flow (LF) calculations are typically needed to assess the allowed DG penetration level for a given network in order to ensure, for example, that voltage and current limits are not exceeded.

The present paper deals with the solution of the LF problem in distribution networks with photovoltaic (PV) DG. Suitable models for prediction of the active power produced by PV DG units and the power absorbed by the loads are to be used to represent the uncertainty of solar energy availability and loads variation. The proposed models have been incorporated in a radial distribution probabilistic load flow (PLF) program that has been developed by using Monte Carlo techniques. The developed program allows probabilistic predictions of power flows at the various sections of distribution feeders and voltage profiles at all nodes of a network.

After presenting theoretical concepts and software implementation, a practical case is also discussed to show the application of the study in order to assess the maximum PV peak power that can be installed into a distribution network without violating voltage and current constraints. A comparison between Deterministic Load Flow (DLF) and PLF analyses is also performed.     

三相不平衡负载下静止同步补偿器控制策略研究

低压配电网中不平衡负载会导致设备不正常运行、降低电能质量。对此,提出了一种新型控制策略,该策略通过瞬时对称分量法和信号延迟对消法(DSC)计算出负载电流、配电静止同步补偿器(DSTATCOM)输出电流的正序、负序分量,然后分别在正、负序同步旋转坐标控制正、负序分量,对正序分量的控制使DSTATCOM补偿负载无功电流,对负序分量的控制使DSTATCOM补偿不平衡负载导致的负序电流。搭建了DSTATCOM试验平台,试验结果表明,该策略在不平衡负载下,使得DSTATCOM能有效补偿负载无功电流和负序电流,实现了电网单位功率因数,电网电流平衡度达到了国标要求,总谐波失真(THD)小于5%。研究成果可为不平衡负载情况下的DSTATCOM控制提供参考。     

含分布式电源的配电网快速前推回代算法

为解决分布式电源接入配电网带来的配电网潮流计算问题,在已有配电网潮流算法基础上,提出了一种能有效处理分布式电源并网问题的配电网快速前推回代改进算法。该算法首先基于配电网拓扑分析求得配电网快速前推回代算法所需的支路电流-节点电流关系矩阵和支路电流-节点电压降关系矩阵。其次,根据各种分布式电源的潮流计算模型计算其输出有功、无功功率,并引入节点等效注入电流模型作为前推变量,从而实现配电网快速前推回代算法求解含分布式电源的配电网潮流计算问题。最后通过对IEEE33节点系统进行仿真计算,验证了该算法的可行性,为含分布式电源的配电网潮流计算提供了新方法。     

含分布式能源区域电网月最大净负荷概率预测

负荷预测在电网规划和运行中十分重要,大规模分布式能源接入电网参与能量交换,可使电网用户优化其用电模式,但造成区域电网月最大净负荷特性发生根本性改变,增加了月最大净负荷预测的不确定性。为此,结合BP神经网络算法与分位数回归模型,构建了区域电网月最大净负荷的非线性概率预测模型;并利用核密度估计算法计算得到了月最大净负荷概率预测分布曲线;最后,以上海某含分布式能源区域电网为例,验证了该方法的可行性与可靠性。结果表明,该方法可准确刻画月最大净负荷波动特性,为电网规划与负荷管理提供依据。     

太阳电池最大功率及其跟踪模式

根据太阳电池电流方程及输出功率极值条件,在温度保持不变时,可建立最大功率方程,由此可在伏安特性坐标系内绘制大范围光照变化时最大功率的轨迹线,发现其呈现为S形状。据此提出三种最大功率的跟踪模式:(1)恒载跟踪;(2)恒压跟踪;(3)计算跟踪。其中恒载跟踪适用极低光照和极强光照,恒压跟踪适合于中等光照,计算跟踪适合于恒压跟踪向恒载跟踪的过渡光强。计算跟踪是本文给出的一种最大功率电压联立求解的计算方法。