高功率密度分布式光伏接入配电网多目标电能质量治理方法

高功率密度分布式光伏的接入会引起配电网瞬时功率越限、电压越限、闪变等问题,同时光伏逆变器等电力电子设备规模化无序接入配电网造成的谐波污染,常引起不同节点之间谐波叠加和特定次数的谐波谐振,使配电网的电能质量问题更加多样。为此在配电网相应节点配置复合储能装置,成为解决这类电能质量问题的有效措施。本文提出了一种利用包括蓄电池和超级电容器在内的复合储能装置治理高功率密度分布式光伏接入配电网所引起的多样性电能质量问题的方法。首先,提出了节点电压偏差和电流总谐波畸变率等多目标电能质量治理约束指标;其次,在此基础上,构建了高功率密度分布式光伏接入配电网的复合储能选址定容优化模型,并采用改进多目标粒子群算法对该模型进行求解。最后,以IEEE 33节点配电系统为例进行仿真验证,结果表明该方法在高功率密度分布式光伏接入的配电网电能质量治理问题中具有良好的效果。     

分布式光伏电源接入对配电网电能质量的影响

光伏发电作为具有发展前景的清洁能源之一,随着其发电技术的不断发展,光伏发电并网的容量不断增大,分布式光伏对配电网电能质量的影响日益增强。利用PSCAD建立仿真模型进行仿真计算,分析分布式光伏的接入位置、接入容量等因素对配电网电压质量及谐波的影响规律,并提出电能质量问题相应的改善措施。     

面向高密度分布式光伏接入配电网电能质量治理的节点灵敏度分析方法

复合储能装置是有效解决高功率密度分布式光伏接入配电网所导致的瞬时功率越限、电压越限、谐波污染等一系列电能质量问题的方法。在高功率密度分布式光伏接入配电网的条件下,复合储能装置可供选择的安装节点多,导致其选址定容的计算量大和效率低,本文提出了一种面向高功率密度分布式光伏接入配电网电能质量治理的节点灵敏度分析法,实现了复合储能装置选址定容的快速求解。首先,建立了包括节点电压偏差、电流总谐波畸变率以及安装成本等多目标优化函数的复合储能装置选址定容优化规划模型;其次,应用节点灵敏度分析方法,通过对所有节点进行预处理,缩小了待选安装节点个数,获得了复合储能装置优化规划模型可行的安装节点备选集合,从而在采用改进多目标粒子群算法进行模型求解的过程中,大大减小了计算量,提高了优化效率;最后,以IEEE 33节点配电系统为例进行了仿真验证,结果表明了节点灵敏度分析法的优越性。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。     

考虑配电网电能质量改善的分布式光伏优化调度方法

针对配电网中存在的电压越限、谐波畸变、三相不平衡等问题,从综合改善多电能质量问题的角度出发,研究了一种配电网分布式光伏优化调度模型及其求解方法。首先,分析了分布式光伏并网逆变器进行无功功率、谐波电流及不平衡功率补偿的控制方案;在此基础上,以可调度分布式光伏的三相功率及谐波电流输出为控制变量,基于配电网三相基波及谐波潮流方程,建立了最小化网络损耗、不平衡电压以及谐波电压的最优潮流模型;然后,提出了一种潮流计算与优化计算交替迭代的两阶段优化求解算法,对非凸非线性的最优潮流模型进行变量削减,并将其转换为凸二次约束二次规划模型从而实现高效求解;最后,通过一个162节点三相配电网进行算例分析,结果表明,根据最优潮流模型结果对分布式光伏进行调度后,配电网谐波畸变、三相不平衡以及电压越限问题得到了有效改善,且两阶段优化求解算法的计算效率也满足配电网调度时间要求,验证了所提分布式光伏优化调度方法在改善配电网电能质量方面的有效性。     

分布式光伏接入对配电网电能质量影响的研究

文章建立了分布式光伏电源接入配电网的仿真计算模型,对不同位置和不同并网容量下的分布式光伏接入 配电网进行了仿真分析,并从节点电压偏差和负荷电流谐波含量方面对不同接入情况下的配电网电能质量进行了分 析,获得了分布式光伏接入对配电网电能质量影响的规律。     

考虑主动管理的分布式光伏发电消纳能力研究

随着分布式光伏接入配电网逐渐增多,其消纳能力越来越受到人们关注。文章对考虑主动管理的分布式光伏消纳能力进行了研究,提出了主动配电网中分布式光伏发电最大消纳量的计算方法。在分析分布式光伏发电和负荷的时序特性的基础上,提出了综合考虑混沌思想和自适应度调整的改进粒子群算法,研究了削减分布式电源出力、调节有载调压变压器抽头、无功补偿等主动管理措施对分布式光伏最大消纳量的影响。IEEE 33节点配网系统验证了所提模型的合理性和算法的有效性,3种主动管理措施能有效提高分布式光伏的最大消纳量。     

分布式光伏发电及其对配电网的影响综述

随着全球一次能源的减少以及周围环境的日益恶化,国家能源局对资源丰富、清洁无污染的分布式光伏发电进行了政策性的扶持。研究从电网的规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面整理了国内有关分布式光伏发电对配电网影响的研究现状和成果,以期为后继开展更为深入的研究提供借鉴与参考。     

低压分布式光伏接入对台区电能质量影响分析

针对分布式光伏发电具有出力波动大、易受到天气变化影响的缺点,分析了光伏并网过程中的控制策略问题,研究了分布式光伏接入低压台区后对电能质量影响的机理因素,并通过实例仿真,得到了不同容量以及不同位置的分布式光伏电站接入低压台区后对用户电能质量的影响规律,为实际应用提供了理论基础。     

分布式光伏电能质量问题的影响及治理方法

能源问题是世界各国的共同难题,我国非常重视可再生能源的发展,可再生能源是政策导向型产业。我国幅员辽阔、光照充足,在光伏发电方面具有得天独厚的优势,因此我国是光伏发电大国,其中分布式光伏发电发展最为迅猛。但分布式光伏发电也带来了一定的电能质量问题,解决好电能质量问题是安全平稳供电的基础和保障。因此,根据国内外学者的研究,介绍了分布式电源并网引发的电能质量问题,包括谐波污染、三相不平衡、电压偏差、频率偏差等,然后分析了分布式光伏发电并网的关键技术,最后阐述了分布式光伏发电提高电能质量的未来规划,希望能够对相关从业人员提供一定的理论借鉴和研究方向。     

光伏发电系统并网电能质量测试数据分析

太阳能是可再生能源,光伏发电是太阳能发电的主流,近些年来,世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快,江西省的光伏电站也在逐渐增加。厚田沙漠光伏电站是江西省内第一个并网发电的光伏发电系统,结合厚田沙漠光伏电站的并网电能质量测试,详细介绍了开展光伏电站并网电能质量测试的步骤,同时依照测试数据对光伏发电的功率变化、电压偏差、闪变以及谐波含量等方面进行了分析,可为今后光伏电站并网测试提供参考,同时为深入研究光伏并网对电网电能质量的影响提供可靠依据。     

监测点优化配置下考虑谐波约束的多节点分布式光伏最大配置方案研究

随着中国分布式光伏渗透率不断提高,其对配电网谐波的影响也越发严重。通过研究系统中谐波监测点的最佳配置,并以对谐波监测点处谐波影响最小为目标提出了多节点的分布式光伏配置方法,从而降低分布式光伏对配电网谐波影响。首先根据单节点接入分布式光伏发电(Distributed Photovoltaic Generation,DG)达到极限时全网其余各节点是否可观测到该节点产生的谐波,定义了谐波监测范围,进而利用敏感因子法以监测点数量少和监测范围全覆盖为目标,计算了谐波监测点的最佳配置方案。此后,以监测点谐波含量最少及系统光伏最大消纳为目标,使用粒子群算法计算得到了分布式光伏配置方案。通过上海某配电系统算例,验证了方案的有效性。     

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。     

适应分布式光伏动态特性的改进电能计量模型

针对分布式光伏发电模型,建立了分布式光伏并网信号数学表征式;基于时分割乘法器(TDM)电能计量模型,分析电能计量算法在谐波和电压波动条件下的误差产生理论,设计适应分布式光伏动态特性的有功计量修正模块,给出基于Hilbert变换的无功功率计量方法;将光伏并网信号数学表征式与改进的电能计量模型结合,提出了适应分布式光伏动态特性的改进电能计量模型,通过仿真验证了所提模型的有效性。     

倒送功率约束下的分布式电源最大接入容量分析

分布式电源(DG)接入配电网后,低电压等级电网可能倒送功率至高电压等级电网,对电网造成不利影响。在各种影响因素中,倒送功率限制是影响DG接入电网的主要因素。从倒送功率约束的角度出发,结合节点电压及潮流约束,建立了以DG接入容量最大为目标的数学模型,给出了最大接入容量的计算方法,并分析了DG的接入对配电网有功网损的影响。考虑节假日对负荷的影响,给出了调整倒送功率约束以增大DG接入容量的建议。以一个33节点的10 kV配电网接入分布式光伏电源为例,验证了所提方法的可行性。     

分布式电源接入下配电网电压无功控制效果分析

分布式电源的接入对配电网的运行状况会有很大的影响,尤其是配电网的电压分布以及网络损耗方面。首先给出了分布式电源和负荷的详细模型,通过准确建模真实模拟电网潮流变化情况。然后引入一种基于规则的电压无功控制方法,以加入分布式电源和具体负荷的IEEE13节点典型馈线系统作为仿真算例,通过电压变化曲线和系统消耗功率等指标验证该算法在分布式电源接入情况下的有效性,并分析接入分布式电源的配电网的电压无功连续控制效果。     

改善低压农网电压质量的分布式光伏电源优化配置方法

为解决低压农网电压偏低问题,提出一种改善电压质量的利用遗传算法优化分布式光伏电源配置的方法。首先建立树状型结构电网的网基邻接表,推导出各个节点所带总负荷,得到光伏接入前后的各节点电压计算方法。然后建立以分布式光伏电源容量配置最小、电网节点电压偏差最小为目标的目标函数和考虑电压偏差范围、配置容量限制的约束条件。最后构建基于遗传算法的分布式光伏电源优化配置方法,并通过实际算例进行验证分析。仿真结果表明,该方法在不改变电网架构和增加补偿设备的情况下,通过合理配置光伏电源能有效改善电网各节点的电压偏差。     

一种海岛分布式光伏发电微电网

针对目前微电网组成及控制复杂,快速实现及扩容难的现状,提出了一种工程实用的模块化分布式光伏发电独立微电网结构,以实现快速组网、安全及高效运行。对该独立光伏微电网的运行原理、关键电力电子装置以及模块间调度控制策略等进行了分析设计。基于该拓扑结构,在海岛进行了光/柴/蓄独立光伏微电网实证研究,实现了海岛负荷不间断供电运行。进行了海岛光伏微电网运行状态的测试分析,试验结果验证了该微电网架构的有效性,并对存在的问题提出了建议。     

考虑光伏逆变器剩余容量的配电网无功优化

在保证光伏电源有功出力最大的情况下,将光伏逆变器的剩余容量作为连续可调的无功电源研究了含光伏电源的配电网无功优化问题。在分析光伏发电出力随机性和不确定性的基础上,建立了光伏电源出力的概率分布模型,并以配电网有功网损和总电压偏差之和最小为目标函数,建立了考虑光伏逆变器剩余容量的配电网无功优化模型,采用线性递减权重粒子群算法(Lin WPSO)对离散变量进行处理,并寻求无功优化最优解。通过IEEE33节点系统算例仿真,验证了本文所提出的模型和方法更接近实际,可以有效降低配电网总电压偏差,改善配电网电压水平,降低配电网有功网损,验证了本文模型和方法的正确性和有效性。     

一种新型独立光伏系统逆变器的研究

本文对独立光伏系统的逆变器的主电路拓扑、控制方法等问题做了较为详细的研究。在此基础上提出了一种新型高性能的全桥谐振式Buck-Boost逆变器拓扑,具有占用体积小,能量转换效率高等优点。在对逆变器控制方法上,提出采用电压有效值、电感电流瞬时值双闭环与零电流跟踪误差相结合的控制策略,提高系统的动静态特性。根据控制方案设计了由单片机MPS430控制的独立光伏系统逆变器的软硬件装置,实验表明它是一种效率高、性价比高、灵活性强的控制方案。