基于瞬时无功功率理论对分布式光伏发电并入配电网的谐波检测与分析∗

文章简要分析分布式光伏发电原理,然后根据瞬时无功功率理论建立数学模型。基于瞬时无功功率的i_p-i_q检测方法,使用MATLAB对分布式光伏发电接入电网进行仿真实验,对配电网络所产生的谐波进行分析与探讨,通过仿真实验得到相应的谐波波形,并结合FFT分析工具来观察谐波含量。     

输配电线路运行故障及对策

输配电线路出现故障时,光伏侧的故障暂态表现跟系统侧完全不同,影响传统工频量保护动作的可靠性。为使保护动作更加可靠,分析了光伏侧短路电流特征,得到了光伏侧短路电流各阶段的近似表达式,并对其功率控制暂态阶段的变化特征进行分析。结果发现其暂态电流是一个非旋转量,与系统侧的波形特征完全不一样。在此特性基础上,提出了一种纵联保护方法。仿真发现所提方案在各类故障和不一样的过渡电阻下动作均十分可靠,有望增强光伏并网输配电线路的安全性能。     

城市轨道交通新型光伏发电系统研发

济南地铁建设与光伏发电相结合,不仅起到节能降耗作用,也极大降低运营成本,凸显“绿色交通”的理 念。文章通过分析、比较两种光伏并网方式的特点,结合济南地铁实际建设情况,在正线及车辆段设计光伏发电系统。将光伏发电与0.4kV 低压系统结合,为低压系统提供能源。新型光伏发电系统研发经现场应用及评估,最终达到节能降耗作用,为后续地铁建设及光伏发电应用提供科学依据。     

基于多元宇宙优化支持向量机的短期光伏发电功率预测

准确预测光伏发电功率对电网日常调度规划至关重要。本文提出一种基于混合改进的多元宇宙优化（HIMVO）算法优化支持向量机（SVM）的短期光伏发电功率预测模型。首先,采用基于帐篷映射的混沌序列参与种群初始化,克服传统多元宇宙优化（MVO）算法易陷入局部最优的缺点;然后,在MVO算法的位置矢量更新中,引入一种非线性惯性权值下降策略,并加入差分进化（DE）算法进行全局搜索,采用HIMVO算法对SVM参数寻优,将优化后的HIMVO-SVM算法用于光伏发电功率预测。最后,在3种不同天气类型下对某地光伏电站输出功率进行预测仿真实验,预测结果与SVM、MVO-SVM方法预测结果进行对比,验证了HIMVO-SVM方法可有效提升短期光伏发电功率预测精度。     

基于改进滑模控制的光伏最大功率点跟踪技术

为了充分利用太阳能,改善光伏发电中普遍存在的跟踪速度慢、输出功率不稳定、转化效率低等缺点,基于光伏阵列工作特性和滑模变结构控制的特点,提出一种最大功率点跟踪控制策略。采用Boost电路作为实现电路,通过分析光伏阵列输出特性,设计相应滑模控制器,并对其中非线性分量进行改进;采用微滑模层代替传统的滑模面,减小系统振荡。利用Simulink仿真软件对该控制策略改进前后进行仿真分析,并与传统控制方法中的扰动观察法进行对比。仿真结果表明,该控制策略在跟踪速度、超调量以及跟踪的动态稳定性控制方面表现良好。     

计及源荷相关性含电动汽车的分布式电源选址定容规划

分布式电源大规模并入电网与电动汽车的广泛应用在优化能源结构的同时,也给配电网的选址定容规划带来新的挑战。本文通过拉丁超立方抽样并结合Cholesky分解和Nataf变换,得到具有相关性的风速、光照强度与需求负荷样本;利用蒙特卡洛模拟得到具有随机性的电动汽车充电负荷,与考虑不确定因素的风光荷样本相结合,由K-means聚类方法进行场景聚类得到典型的运行场景;利用机会约束规划方法建立规划模型,并以收缩因子粒子群优化算法求解;通过典型IEEE 33节点算例分析了风光荷相关性与电动汽车不同充电方式对规划方案的影响。结果表明:电动汽车用户选择常规充电方式能够降低电网负荷;考虑风力、光伏与负荷之间的相关性,得到的规划方案将更经济且更具有指导意义。     

电化学储能在新能源发电侧的应用分析

随着我国可再生能源发电装机容量不断增加,以及新能源发电配置定量储能的政策陆续出台,电化学储能发展呈现爆发式增长趋势。本文首先从电化学储能电池本体技术、储能系统集成技术、储能系统运行控制策略3个方面阐述了电化学储能技术的发展现状和特点;然后基于已实施的新能源储能项目典型案例,分析了当前新能源发电侧储能的应用方向、实现功能及技术特点,并提出了储能在新能源发电侧的主要应用功能和技术研究趋势;最后对储能技术在未来新能源发电侧的应用前景和发展趋势进行了展望,指出了4个方向。     

农村分布式可再生能源利用模式与应用

在梳理分布式可再生能源的概念和特征的基础上,结合分布式可再生能源发展存在的问题及农村应用情况,提炼出农村分布式可再生能源的几种典型利用模式,结合不同应用场景下的资源和需求特征,对几种典型利用模式的基本特征、适用范围和应用条件展开深入剖析。最后,结合农村分布式可再生能源典型案例,提出适合于分布式可再生能源典型利用模式在中国农村推广应用的建议。     

光伏并网下配电网单向功率潮流安全监测方法

针对传统的光伏并网下配电网单向功率潮流安全监测方法监测时间过长这一问题,研究了一种新的光伏并网下配电网单向功率潮流安全监测方法。通过建立太阳辐射模型并结合光伏出力计算出光伏并网下的配电网中是否存在威胁因子,利用潮流分析法分析配电网单向功率潮流安全监测的威胁因子威胁程度,建立威胁分析体系,当威胁因子威胁程度极高,配电网会立刻发出报警,并将监测结果记录下来。通过对比实验验证监测方法有效性,结果表明,给出的光伏并网下配电网单向功率潮流安全监测方法能够在短时间内精准地监测出配电网内部的危险因子,且稳定性强。     

基于配电网馈线首端电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略

分析了分布式光伏电站无功出力与并网点电压之间的关系,研究了光伏电站无功功率吸收量对配电网线路损耗的影响。在传统下垂控制策略的基础上,提出了一种基于馈线首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并介绍了控制系统的架构与软件控制逻辑。在所提改进控制策略下,线路电压水平略高于传统下垂控制策略下的线路电压水平,但线损率指标则更接近线损最优控制策略下的线损率。以IEEE 33节点配电网系统为算例,在OpenDSS上进行时序仿真,并与传统下垂控制策略和线损最优控制策略进行对比,仿真结果表明,所提改进控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更多的降损收益,验证了所提控制策略的正确性和实用性。