基于高渗透率分布式光伏的配电线路电压分析与治理

随着分布式光伏的快速发展,配电网中分布式光伏高渗透率特征愈加明显,并网点电压越限问题日益突出。高比例分布式光伏发电与配电网低负荷、低消纳能力造成功率反向流动,进而引起线路过电压、并网点故障解列装置过压保护频繁动作问题,影响发电效率。在深入分析光伏并网线路调压机理的基础上,试点实施35 kV变电站10 kV配电线路过电压治理,对比分析调节升压变档位、调节逆变器功率因数、改变配电网接线方式,并通过PSASP7.61程序仿真,确定升压变最优运行档位及逆变器调压策略,提高配电线路电能质量。     

高渗透率下兼顾光伏出力和网损的配电网运行优化方法

针对高渗透率光伏接入的配电网电压越限和经济运行问题,提出了有功无功协调优化的方法。分析了电压约束条件下的光伏有功出力限值,研究了高渗透率光伏接入的配电网电压越限机理,提出了综合考虑光伏有功出力和网损差值的净出力指标,以最大净出力为目标函数,计及敏感节点电压约束,建立了光伏有功出力和网损的综合优化模型。算例分析验证了该方法的电压控制能力和优越经济性,且其经济性随光伏有功出力增大呈现“先增后减”变化特征;一般场景下优化模型运行于最大功率点的最小网损方式,极端场景下则调整少量光伏有功出力满足电压约束。     

不同渗透率条件下的光伏电源并网对配电网电压偏差的影响

光伏电源并入配电网后,使配电网由单电源网络转化为多电源网络,改变了配电网的潮流分布,对配电网电压的稳定性会产生影响。在此基础上,研究了不同渗透率条件下的光伏电源接入对配电网电压偏差的影响以及影响程度。基于EMTDC/PSCAD软件的仿真平台,通过搭建含光伏电源的35/0.4k V的典型配电系统模型,进行一系列仿真试验。结合多个仿真试验结果,定量分析了接入不同电压等级母线、不同渗透率条件下的光伏电源对配电网电压偏差的影响规律。     

高光伏渗透率下中低压配电网集中-就地控制策略

光伏发电系统在中低压配电网中的高渗透率带来反向潮流与电压升高等挑战。传统的集中控制策略难以快速响应,就地控制难以实现全网协调。针对上述问题,提出一种中低压配电网集中-就地控制策略。集中控制以网损与电压偏移为目标实现长时间尺度的全局优化。就地控制以变斜率的Q-V控制方式,利用电压灵敏度确定控制参数实现短时间尺度网损优化,解决短时间内功率变化引起的低压配电网电压越限问题。仿真结果表明该控制策略能有效改善电压、降低网损。     

含高渗透率分布式光伏的实用型配电网无功电压控制技术研究

高渗透率分布式光伏接入配电网易造成电压越限,目前提出的电压控制方法普遍过于理论化,难以实用。为此,文中提出了一种实用型中压配电网无功电压控制技术:将每条馈线作为独立控制区域且只选择几个关键点,控制关键点的电压实现整条馈线的电压控制,从而减小电压控制的复杂度。提出"自然电压"的概念,将网损最小化转化为基于"自然电压"的目标函数,建立起节点电压和分布式光伏无功调节量之间的定量关系,使目标函数易于计算,并将约束条件转化为线性的且不再包含潮流方程,从而极大地减小了优化运算所需的信息量。文中所提方法能在较少信息基础上得到次优解,实用性强,最后的算例仿真证明了此方法的有效性。     

考虑非完美通讯的高光伏渗透率配电网实时电压协同控制

逆变器集群的无功协同控制算法具有彻底解决高光伏渗透率配电网实时电压管理难题的潜力。然而,传统算法在设计时大多未考虑算法所依赖的实际通讯环境存在着随机时延、丢包等问题,因而此类算法在实际应用中的控制性能可能远无法达到其设计时的标准。因此,提出一种基于异步迭代更新规则以及具有信息校验补偿机制的一致性算法,并将其应用于分布式光伏逆变器的无功功率协同控制中。该文通过构建离散化的通讯链路信息传递数学模型,同时结合所提算法的迭代更新规则,建立算法与通讯相耦合的系统状态转移矩阵,并利用遍历性理论证明其在非完美通讯环境下的收敛性。仿真结果验证了所提算法相较于传统算法在实际应用场景中的优越性。     

分布式光伏接入低压配电网对电压的影响

在很长一段时间内,化石燃料的过度消耗导致了全球气候变暖,成为了恶化全球环境的主要元凶.为此,清洁能源等可再生能源逐渐登上了历史舞台.其中光伏能源具有清洁、开发方便等优点,逐渐被应用至包括电力行业的各行各业中.然而,光伏电站受到周围环境的影响较大,其发电具有一定的波动性,随着愈来愈多的光伏电站被接入了电网中,电网的安全稳...     

光伏电源接入对配电网电压稳定的影响研究

介绍了主流并网光伏电源结构,从光伏渗透率、线路长度、系统动态负荷水平以及是否装设无功补偿装置等方面研究了并网光伏电源对典型配电网暂态电压稳定的影响,根据仿真结果对提高含光伏电源的配电网的暂态电压稳定性给出了建议。     

含高渗透率分布式光伏配电网的网络分区与电压协调控制

为了解决大规模分布式光伏并网导致的电压越限问题,提出一种含高渗透率分布式光伏配电网的网络分区与电压协调控制方法。首先根据改进的模块度函数分区算法将配电网划分为若干分区。再以光伏有功削减量、节点电压偏差和网损之和最小为目标构建各分区子优化控制模型。然后,根据区内信息采集和区间信息交互,采用同步交替方向乘子法协调求解各分区的子模型,经过多次迭代后将最优解输出,实现各分区并行控制。最后,将分区方法和电压控制策略应用于贵州省某地实际馈线系统,得到了良好的效果,在保证配电网经济运行的同时提高电压质量,减少功率倒送。     

适应高比例户用光伏的低压配电网能量协调互动管理策略

为了研究配电能量管理系统和家庭能量管理系统之间的协调互动方法,提出了一种低压配电网-用户协调互动的两阶段能量管理策略。阶段1提出了一种基于稳态安全域和机会约束规划的有功、无功调节量整定方法,在保证网络安全性的同时,确保低压配电网-用户调节权责清晰;阶段2同时考虑配电网与用户的利益最大化,建立了能量管理系统相互独立、隐私隔离的低压配电网-用户互动策略,配电网以运行经济性最优为目标函数,将运行效益增量部分作为额外奖励反馈给用户,在避免电网可调资源投资的同时,进一步提高用户收益。算例仿真结果表明,所提策略能有效保证网络的安全性,提高配电网运行和用户用电的经济性。     

含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略研究

随着新型电力系统接入高比例分布式光伏和不同等级的重要负荷,传统紧急切负荷策略对于日益紧密的互联电网适应性较差,导致分布式光伏或重要负荷脱网,随即引起更严重的连锁故障。提出了一种含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略。分析提取主配电网极端运行参数,通过风险评估构建紧急场景集;在主网层提出基于事件和响应的双驱动切负荷策略,通过主网切负荷优化模型求取紧急场景各配网切负荷量,并存入离线数据库用于事件驱动模块,基于离线数据库构建的随机森林模型用于响应驱动模块;在配网层通过分析各馈线重要度,以切负荷后果严重度最小为目标构建配电网最优切负荷模型,将可中断负荷参与减载作为切负荷的第一轮次,求取切负荷量和切负荷地点;在含高比例分布式光伏的105节点系统中进行仿真分析,与另２种切负荷策略对比,验证了所提策略能够使电网风险有效下降的同时降低分布式光伏和重要负荷脱网对系统的影响。     

高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法

提出了一种高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法。首先,考虑经济、环境成本指标、清洁能源就地消纳量以及可中断负荷和可转移负荷策略,建立了多目标优化调度模型。然后,引入ε约束法生成Pareto前沿解集,利用归一化方法求出最优折衷解。最后,基于24节点配电系统对所提方法进行分析验证。算例结果表明:建立的多目标优化模型能够有效提升清洁能源的消纳率,提高调度方案经济性,同时有效降低发电污染排放。采用的需求侧管理策略能够有效平抑负荷波动,达到削峰填谷的目的。     

直流配电网新型直流电压控制策略

直流配网在实际应用中要求对功率和直流电压的调节准确而快速.针对传统U-P下垂控制使母线电压偏离额定值,提出了下垂曲线分段和平移相配合的方法,既可以消除配网电压的静态偏差,又能防止直流电网在功率缺额较大时电压超出允许范围.然后,建立下垂控制作用下直流侧电压控制模型,用劳斯判据对所选下垂系数能否保持直流电压的稳定进行理论验证.最后根据Simulink仿真模型验证了所提策略对稳定直流配电网电压的可行性.     

基于模糊逻辑的低压配电网高比例户用光伏无功控制策略

为了解决高比例户用光伏接入低压配电网所带来的电压越限和电压波动问题,降低网络运行风险,提出了一种基于Mamdani模糊推理的户用光伏无功控制策略。该策略引入了模糊逻辑思想,采用并网点电压偏移量和光伏有功变化率作为输入量以分别适应电压越限和电压波动场景,根据输入量与逆变器无功输出量之间的逻辑关系制定了模糊规则,经去模糊化过程得到光伏逆变器的无功输出。利用电压灵敏度理论对不同节点输入量的三角形隶属度函数参数进行协调设计,充分利用了各节点户用光伏逆变器的无功容量。仿真算例结果表明,所提方法能够有效缓解电压越限和电压波动问题,相对于传统逆变器无功下垂控制,电压越限和电压波动均得到有效抑制。     

配电网电压稳定性研究

基于配电网潮流解的存在性,提出了一种能够反映负荷分布与电压稳定性关系的电压稳定判据,即第一类电压稳定判据,指出了第一类电压稳定判据是配电网电压稳定的必要条件但不是充分条件,定义了配电网电压稳定裕度和电压抗扰动安全距离等指标,分析了基于负荷–电压特性的第二类配电网电压稳定判据存在的问题,得出了配电网电压稳定应该满足2类电压稳定判据的结论。仿真计算结果验证了上述分析的正确性,说明上述电压稳定指标确实可以反映配电网的电压稳定性与抗扰动能力。     

基于安全边界的高渗透率可再生能源配电系统规划研究思路

提出了基于安全边界的高渗透率可再生能源配电系统规划思路及研究方案。首先,对目前国内配电网规划在接入可再生能源后面临的问题进行探讨,指出系统安全是限制可再生能源高比例的瓶颈,而安全边界可以刻画系统满足N-1安全准则的最大运行范围,是突破"高比例"瓶颈的有效方法。然后,分析发现在高比例可再生能源场景下,安全边界的模型、性质与机理将发生重大变化:边界范围将从单象限域变为全象限域,配电网的功能与安全性特征随着渗透率增长而明显不同,需要找到引起安全性质变化的临界渗透率。最后,提出基于安全边界的规划思路与研究方案:根据边界形状大小等指标优劣来选取网架结构,并优化储能、主动负荷等可控元件;分别研究高负荷密度城市场景与可再生资源丰富乡村场景下的规划方法;借鉴容载比,发展出广义源—荷配比,从宏观上指导实际规划;形成新的配电网规划标准系统与仿真平台。     

中压配电网架空线路差异化防雷策略研究

统计分析广东省佛山市高明区配电线路全线走廊雷电性质分布规律,结合线路特征参数和地形地貌,研究线路外安装独立避雷针的可行性及安装要求,介绍耦合地线及试运行的过电压保护器防雷原理,并通过仿真确定其安装要求,最后总结出配电线路差异化防雷策略。     

基于IAHP的高压配电网接线模式选取

提出一种基于区间层次分析法的高压配电网接线模式综合决策方法,结合实例建立AHP层次结构,形成判断矩阵,进行一致性校验,用区间特征根法对判断矩阵的权重求解,最后求出综合权重的排序。结合实际案例介绍了该方法的计算过程,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于最优化原理的高压配电网建设规模评估

客观定量地评价地区电网的建设规模水平是电力市场改革与发展的迫切要求。文中基于地区高压配电网的实际情况,运用层次分析法原理,建立了反映电网建设规模的宏观控制指标体系;在给定最大负荷水平和供电区域面积的条件下,运用数学规划方法,以全网范围内单位面积所承担的电网建设与运行费用最小为目标函数,建立了优化模型以确定高压配电网建设规模的最优指标;提出了基于最经济原则和专家评价相结合的加权平均综合评估方法及其综合评价模型。     

高渗透率的光伏对低压配电网保护协调性的影响

光伏对保护协调性的影响取决于光伏的容量和接入位置.尤其是在多个位置接入光伏时,会使故障电流的大小和方向改变.考虑光伏的各种接入组合方式及光伏自身的保护方法,详细分析了多个光伏接入对低压配电网保护设备协调性的影响.如熔断器-熔断器、熔断器-重合器和重合器-重合器的协调性.总结了每种情况可能出现的失调情况,并提出相应的对策及解决方法,为今后大容量或多个小容量、分布式光伏接入配电网,提供一定的参考价值.