基于RTDS建模的分布式光伏对配电网影响研究

随着分布式光伏的大规模推进,需要研究分布式光伏接入配电网后对电压、 电流和继电保护带来的影响.首先,根据分布式光伏和配电网的典型结构,基于RTDS建立分布式光伏接入配电网的仿真模型.其次,仿真分析在不同的光伏渗透率、故障类型和故障位置下分布式光伏对配电网电压和电流的影响.然后,研究电网故障状态下分布式光伏对配电网继电保护的影响.仿真结果表明,分布式光伏接入配电网后使电压增大、系统提供的电流减小,分布式光伏渗透率较大时可能使过流保护拒动以及重合闸失败,因此需要重新整定保护定值.     

分时电价提升配电网光伏消纳能力多目标优化策略

高比例分布式光伏接入配电网引起电压越限等问题限制了配电网的光伏消纳能力,为此建立了用于提升配电网光伏消纳能力的优化模型。首先,分析分布式光伏接入对配电网电压分布的影响;其次,建立分时电价优化模型和分布式光伏接纳优化模型用于提升配电网光伏消纳能力。分时电价优化模型为基于分时电价提升用户用电功率和降低用户用电成本的多目标优化模型,约束条件包括用户用电功率约束和电价约束;分布式光伏接纳优化模型基于分时电价优化模型计算结果,目标函数为配电网光伏消纳量最大,约束条件包括分时电价优化模型计算得到的配电网用电负荷和线路潮流约束。最后,以某一实际配电网系统为算例,计算结果表明经过2个模型优化后配电网可以有效提升光伏消纳能力。     

分布式光伏接入对配电网可靠性影响的快速评估方法

随着分布式光伏的接入,配电网的拓扑结构、运行方式以及可靠性评估模型发生了改变。一方面,由于分布式光伏的接入,传统配电网从上级电源单向供电变化为多级电源与用户互联供电;另一方面,分布式光伏出力具有间歇性、随机性等特点,对配电网的安全性、可靠性和电能质量均造成影响。基于解析法原理提出了分布式光伏对系统的贡献因子这一量化指标,可快速评估分布式光伏接入对配电网供电可靠性的影响程度,并据此进一步分析了分布式光伏接入的位置、容量、方式对配电网可靠性的影响。仿真结果证明了该方法的有效性。     

分布式光伏逆变器对配网继电保护的影响

智能配电网的重要特征之一是能够友好接入高渗透率的分布式电源,分布式光伏发电在配电网的大量接入对现有继电保护的影响值得研究。基于Matlab/Simulink以及DIg SILENT仿真软件建立了三相单级光伏并网系统的详细模型。通过某30 k W光伏逆变器出口三相短路试验,对一个光伏发电渗透率为20%的实际配电网仿真研究分布式光伏逆变器对短路电流的贡献,进而研究对配电网继电保护的影响。研究结果表明,由于光伏逆变器电流内环采用了限幅环节,光伏发电提供的短路电流在1.2倍的额定电流以内,在渗透率较低(小于20%)的情况下,对继电保护的影响很小,不需要改变配电网现有继电保护配置,不需要修改定值。     

高渗透率分布式光伏接入对配电网的影响

随着光伏造价的逐渐下降,分布式光伏在配电网的接入容量和局部地区安装渗透率也越来越高,对配电网、尤其是农村地区配电网的稳定运行造成了较大的影响。高渗透率分布式光伏接入后反送电造成配电线损增多,在造成经济损失的同时也造成用户并网点电压抬升,影响了用户的供电质量和用电安全。从电压抬升、线损等方面分析了分布式光伏接入后对配电网影响程度,并对分布式光伏出力特性进行了分析,最后给出了降低分布式光伏接入问题的几点建议。     

基于分布式光伏发电接入配电网系统后对继电保护的影响研究

<正>大量分布式光伏接入配电网系统后,很大程度上改变了配电网系统电源单一、潮流单向的特性,带来配电网原有的继电保护可靠性降低或失效的问题。通过分析含分布式光伏的配电网系统的拓扑结构及故障机理,提出适用于含高比例分布式光伏的配电网系统的继电保护整定方案。通过配电网系统中分布式光伏和故障发生位置对继电保护的影响进行评估,最后利用仿真测试结果验证了所提出的保护方法能提升继电保护动作的可靠性,确保有选择地快速切除故障。     

主动配电网低压分布式光伏连锁故障分析

分布式光伏发电系统大规模离散式接入配电网的趋势日益明显,电网节点光伏渗透率升高,功率传输流向发生改变,影响配电网电压分布。含分布式光伏发电系统的主动配电网模型通常是在单一节点处并联等效光伏电源模型,难以体现分布式电源离散性分布的特点。为此,建立含低压分布式光伏发电系统的主动配电网仿真模型,模拟低压分布式光伏系统脱网所引发的配电网电压波动以及各节点分布式电源连锁故障。基于牛顿-拉夫逊法潮流计算原理,提出关于节点功率变化对配电网电压分布影响的分析方法;仿真结果表明,低压分布式光伏发电系统连锁故障的分析方法能够较为准确地描述相应主动配电网在电压跌落情况下的连锁故障情况。     

光伏发电接入配电网可靠性研究现状与展望

对含有光伏发电系统的配电网进行可靠性评估,有利于配电系统的安全可靠运行。概括了光伏发电接入配电网带来的影响,从光伏出力随机模型、光伏出力和负荷相关性、光伏发电系统结构等方面阐述了光伏可靠性模型,总结了光伏发电孤岛运行模型,并对光伏发电接入配电网的供电可靠性评估中解析法和模拟法的应用进行了分析,指出可靠性评估方法的改进、光储混合发电系统以及光伏发电接入交直流配电网可靠性是今后光伏发电接入配电网可靠性研究的重点。     

微网接入对配电网供电可靠性影响分析

分布式电源越来越多的被接入到配电网中,在改变配电网运行方式的同时也给配电网的可靠性评估方法带来影响。提出一种含微网接入的配电网可靠性指标计算方法。首先以小时为功率变化基本单位,建立风机、光伏、储能装置输出功率的时序模型,并制定储能装置的充放电策略。对元件发生故障后的系统进行区域划分,根据区域划分结果和孤岛内负荷优选模型确定各个负荷点的停电时间。在此基础上,通过蒙特卡洛模拟法计算可靠性指标。以改进的IEEE RBTS BUS6系统为算例,计算了微网接入前后的各项可靠性指标,分析了微网的接入在改善配电网供电可靠性方面的作用。     

含高渗透率分布式光伏发电系统的配电网动态等值分析

随着分布式光伏发电系统广泛接入配电网,渗透率不断升高,甚至超过了百分之一百,在光照比较强的时候会向输电网倒送功率,在这种情况下,负荷和分布式光伏发电系统共同主导了配电网的动态特性,对电网的暂态稳定产生了重要的影响。为此,建立了综合考虑负荷及分布式光伏发电系统动态特性的配电网动态等值模型,即在综合负荷模型的基础上增加一个等效的光伏电站,然后通过动态轨迹灵敏度法筛选重要参数,在DIgSILENT-MATLAB联合仿真平台上实现基于遗传算法的关键参数辨识。最后,在DIgSILENT平台中搭建了输配电网仿真算例,仿真结果表明,所提出的配电网动态等值模型能够比较准确地描述含有高渗透率分布式光伏发电系统的配电网动态特性。     

特约主编寄语

我国光伏资源丰富、分布广泛。高渗透率分布式光伏接入模式具有较高的灵活性，能够实现就近式负荷供电，在配电网中的应用潜力巨大。大规模分布式光伏的接入有利于整合资源实现集约开发、削减电力尖峰负荷、节约优化配电网投资、引导居民绿色能源消费，但也给配电网造成了巨大冲击。为了保障分布式光伏安全接入与高效消纳，配电网稳定、低碳运行，用户可靠、经济用电，亟须开展新型配电网网架规划设计及安全性评估、光伏并网稳定控制与系统优化、源网荷储协同自治运行、含高渗透率分布式光伏的配电网数字化转型升级及电力市场机制创新等研究，推进高渗透率分布式光伏试点应用落地，加快实现能源结构清洁绿色转型。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

以含分布式电源的配电网可靠性评估为研究内容,首先分析了分布式电源的接入对配电网可靠性评估的影响,并对光伏发电和风力发电出力随机特性进行了研究,建立了分布式电源的可靠性模型。在此基础上,基于蒙特卡罗时序模拟方法,提出了含分布式电源的配电网可靠性评估算法。最后采用所提出的模型和算法对IEEE RBTS Bus6系统主馈线F4进行仿真计算,说明本模型的有效性与实用性,计算结果表明,分布式电源合理接入配电网后,可以提高配电网供电的可靠性。     

分布式电源对配电网暂态电压特性影响分析

为对分布式电源接入引起的配电网暂态电压特性进行分析和研究,本文构建了风力发电、光伏发电、燃料电池、蓄电池等电源模型和IEEE33节点系统中压配网仿真模型,并就不同故障情况下,分布式电源类型及容量、渗透率、微源接入位置发生变化等对配电网暂态电压特性的影响进行了分析,并提出了暂态响应恢复率和相对电压提升率两大指标,来对暂态电压水平和暂态电压恢复速度进行量化。仿真结果表明:分布式电源的接入可以显著提升配网暂态电压水平,并且受接入位置的影响;渗透率的增加会使暂态电压恢复时间延长,并伴随有明显的震荡。     

含高渗透率分布式光伏的配电网故障停电损失评估

随着分布式光伏渗透率的逐步提高,配网的负荷特性发生了重大改变,传统的配网故障停电损失评估方法不再适用。提出了一种含高渗透率分布式光伏的配电网停电损失评估方法,基于典型的配网拓扑,分析了含分布式光伏的配电网负荷特性,综合运用来自营、配、调等业务领域的多源数据,构建了基于配变台区的用电负荷模型光伏发电负荷模型,并对故障停电期间的发电损失及用电损失进行了评估。实际案例的分析结果验证了该算法的有效性。     

并网逆变器的有功无功综合控制策略研究

随着分布式光伏电源在配电网中的渗透率上升,光伏电源对配电网的电压质量影响日益增大。本文采用光伏电源接入配电网等效电路模型,通过分析电压越限机理,提出了实时设定光伏电源注入配电网的有功功率及无功功率的控制策略,可从根本上实现电压质量的改善,提高功率因数,进而增大光伏在电网中的渗透率。仿真结果表明,此控制策略能够很好地抑制电压升高,提升电压质量。     

分布式光伏和电动汽车接入对配电网网损和电压偏移影响的分析研究

研究了分布式光伏与电动汽车接入对配电网网损和电压偏移的影响。首先建立了分布式光伏的出力模型与电动汽车的充电模型。基于该模型,研究了分布式光伏与电动汽车接入配电网产生网损和电压偏移的原理。然后,分析了不同接入方式、不同并网位置、不同并网容量以及不同时间段下分布式光伏与电动汽车接入对配电网网损和电压偏移影响。结果表明,光伏渗透率为20%时,分布式光伏与电动汽车适宜集中接入线路中前端。典型日24 h中,配电网网损呈波浪型变化趋势,节点电压呈先升高后下降的趋势。     

新型电力系统下考虑分布式光伏并网的配电网可靠性评估

新型电力系统下，大量分布式光伏接入配电网，考虑其出力及负荷的随机特性，须对配电网安全性进行多角度综合评价。针对分布式光伏灵活接入配电网对其可靠性产生影响的问题，首先根据分布式光伏典型的出力特性，建立分布式光伏出力概率的模型。随后，确定光伏并网评估的指标以便对配电网风险进行量化，其中包括电压越限、功率越限及失负荷风险指标。最后在MATLAB仿真平台建立含分布式光伏并网的配电网模型，并考虑不同光伏出力场景、并网方式、并网容量对配电网的影响，对含分布式光伏并网的配电网进行可靠性评估。     

考虑分布式光伏接入的配电网增强方法研究

分布式光伏并网发电是解决能源匮乏的重要手段,但光伏电源接入配电网会在短路潮流、节点电压等诸多方面产生负面影响,从而限制光伏容量的增加。本文基于不断提升光伏渗透率的需要,首先分析了"阻碍"光伏接入的各项主要因素;其次以层次分析法为依托,提出了含分布式光伏的配电网增强方案,包括实施流程以及具体环节的操作方法;最后进行算例佐证。算例结果表明:文章的研究可在保证经济性前提下,既提升配电网对光伏的消纳能力,又确保系统的安全和可靠运行。     

新型电力系统背景下配电网分布式光伏可接入容量研究

通过分析分布式光伏电源的发展条件、出力特征和配电网负荷特性,研究了分布式光伏电源出力与配电网负荷的相关关系。构建了分布式光伏可接入容量“347”评估体系对七类分布式光伏接入典型场景开展负荷调研,利用安全可靠性、电能质量、运行经济性三个维度指标量化评估模型分别对台区、线路、变电站、区域电网开展分布式电源接入容量评估。     

满足电能质量限值的分布式光伏极限峰值容量计算

随着分布式光伏在中低压配电网分散性大量接入,配电网电能质量问题日益突出,配电网馈线可接入分布式光伏极限容量成为了焦点问题。文中探求分布式光伏接入中低压配电网对电能质量的影响因素和影响程度,提出了基于电流注入法满足电能质量限值的极限峰值容量优化计算模型。该模型以多个电能质量指标的国家标准作为优化限值约束,对新建或扩容等多种情况均能有效给出分布式电源接入极限峰值容量。通过IEEE 33节点系统和实际配电网LCX系统的算例分析,验证了模型计算结果的有效性和实用性。针对10kV典型线路,依据不同分区的不同线型给出了满足电能质量限值的分布式光伏安全可接入极限容量,为供电企业校核分布式光伏接入并网申请时提供参考。