分布式电源对配电网电压的影响分析及其优化控制策略

针对配电网中分布式电源(DG)接入渗透率不断提高带来的电压波动、电压越限等电能质量问题,首先从理论上较全面地推导分析分布式电源接入对配电网电压的影响,包括对接入点电压和对电压分布的影响,并通过仿真对比分析了不同DG渗透率和不同DG功率因数下的电压变化情况,指出了全局电压控制的必要性。在此基础上,综合考虑配电网中分布式电源和储能的有功、无功电压调节能力,提出一种基于模型预测控制(MPC)的电压优化控制方案,通过计算各节点电压灵敏度,建立各节点电压预测模型,提前感知各节点电压变化趋势,以各节点预测电压与额定电压之间偏差最小为控制目标,实现了控制成本最低的协调电压控制策略。通过IEEE33节点配电网系统仿真算例分析,结果表明:本文提出的方法能更大限度地消除配电网中分布式可再生能源随机波动带来的影响,具有较好的电压控制灵活性和鲁棒性。     

分布式发电对配电网电压的影响

分布式电源(DG)接入配电网会对其产生多方面的影响。通过运用潮流程序进行分布式电源接入配电网前后电压分布的计算,研究了分布式电源接入辐射型配电网络前后负荷节点电压的变化。运用Matlab仿真软件,对接入配电网的分布式电源出力变化、接入位置变化以及功率因数变化的分别进行了仿真实验,较全面的分析了分布式电源的接入位置、出力限制等方面对配电网电压的影响。     

分布式电源并网对配电网电压的影响研究

分布式电源(DG)接入配电网可以降低输电损耗,提高配电网供电可靠性,改善线路整体电压水平,是集中式电源的有效补充。但随着分布式电源容量的不断增大,也会带来配电网电压越限等问题,需要对其进行合理规划。基于馈线电压降落原理,从DG接入位置、接入容量、接入方式和运行方式四个方面分析了分布式电压并网对配电网电压分布的影响机理,包含电压越限及节点电压均衡问题。采用电力系统仿真软件DIg SILENT/Power Factory建立33节点系统模型,验证DG在四种并网方式下的配电网电压分布规律,并给出相应的改善措施。     

含分布式电源的配电网电压暂降评估

运用蒙特卡洛法研究了含分布式电源的配电网电压暂降评估。分别建立了同步机型DG和逆变器型DG的仿真模型,然后基于EMTDC/PSCAD运用蒙特卡洛法对含分布式电源的典型配电网进行了仿真,采用系统平均均方根值变化频率作为评价各节点电压暂降的指标。结合多个仿真算例分析了DG的类型、控制策略、出力和接入位置对电压暂降的影响。仿真结果表明,逆变器型DG的接入能够降低配电网电压暂降的发生频次,DG的控制策略、出力和接入位置都会对电压暂降产生一定的影响,这为配置分布式电源和缓解电压暂降问题提供了参考。     

分布式电源对配网供电电压质量的影响与改善

提出利用短路比和刚性率来评估分布式电源(distri- buted generation,DG)对配网供电电压质量影响的方法,通过仿真验证方法的可行性。并进一步具体分析旋转型分布式电源和逆变型分布式电源对系统供电电压的不同影响,分析和仿真结果证明在同等渗透率下,逆变型分布式电源对并网节点的电压影响比旋转型更小,向系统提供的短路电流也要远小于旋转型,因此在同等条件下逆变型分布式电源更加适合应用于密集负荷、高短路容量的城市配电网。并针对逆变型分布式电源抑制供电电压波动的特点,提出电压控制方法,仿真验证其同样可在一定程度上改善配电网内供电电压质量问题。     

分布式电源接入对配电网电压变化的分析

靠近负荷侧分布式发电DG(distributed generation)系统的接入对配电网电压有着多方面影响。文中给出了一种含分布式电源的三角形负荷分布模型,并且根据电路叠加定理提出了基于此模型的电压分布计算方法。结合具体算例,研究了含分布式电源的放射状链式配电网负荷节点电压变化情况,分析了分布式电源的电压调节作用。研究结果表明,含分布式电源的三角形负荷分布模型可以有效运用于配电网的电压分布计算中;分布式电源出力及位置变化直接影响着配电系统电压水平。     

高渗透率分布式电源影响下配电网极限线损计算方法

针对现有配电网极限线损研究中未能充分考虑高渗透率分布式电源(distributed generation, DG)下节点电压越限、上级系统有功平衡功率损失等情况，使得极限线损的计算考虑不周的问题，提出一种高渗透率DG影响下配电网的极限线损计算方法。首先，考虑该背景影响下的电压越限问题，设计以DG有功、无功出力的最小变化差为目标的电压调控策略，构建计及DG出力变化的极限线损模型，使其更符合实际运行情况；其次，在模糊算法原理基础上以不同渗透率为程度界限，构建半梯形隶属度函数及对应模糊规则，得到上级系统有功平衡功率损失模型，并在供电功率不足时，构建计及削负荷操作的配电网极限线损模型；最后，以改进的IEEE 33节点配电系统为例，基于概率潮流分别讨论DG并入后极限线损减小、增大2种情况，验证所提极限线损模型的有效性。     

计及分布式电源出力特性的配电网无功优化

随着分布式电源在配电网中渗透率的逐渐增加,其出力特性对配电网运行的影响也在逐渐加大。针对含分布式电源的配电网在优化时将分布式电源等效为恒功率模型,没有考虑其输出随节点电压和注入电流变化而变化的特性导致的难以得到实际运行中最优解的问题,提出了计及分布式电源输出特性的配电网无功优化方法。对于遗传算法在求解时易陷入局部最优解的问题,采用了多种群遗传算法进行优化求解,并在IEEE 33节点配电系统上进行验证,结果证明了所提方法的有效性。     

分布式电源并网后配电网的节点电压变化分析

分布式电源(DG)的大规模应用,提升了配电网的供电可靠性,也改变了配电网中馈线电压的分布。建立节点的电压增量模型,分析DG功率因数对配电网电压的影响规律。根据电压敏感度分析节点电压对DG准入容量的约束,提出求解DG准入容量的模型。采用IEEE 69节点配电网标准算例,验证DG在不同功率因数和电源类型下配电网电压的分布规律,分析功率因数对DG可接入容量的影响。     

含分布式电源的三相不平衡配电网潮流计算

根据配电网三相不平衡的实际情况,为准确计算各种分布式电源(distributed generation,DG)并入配电网后的潮流问题,文章基于前推回代法,提出了可处理PV和PQ节点模型DG的三相不平衡潮流算法。按照配电网拓扑结构,利用支路分层技术,加快了潮流计算速度。在处理PV节点模型DG时,将电压正序分量幅值作为电压调节参数,计算电压正序分量幅值和额定电压幅值差,得到PV节点的无功补偿量,将DG由PV节点运行模型转换为PQ节点运行模型。IEEE 34节点系统算例结果验证了该算法的正确性。最后,通过分析DG对电压的调节和无功补偿能力,研究了不同类型DG对配电网电压的影响。