分布式光伏电源极端可接入容量极限研究

为了防止大量分布式光伏电源接入配电网后可能引起电压偏差和电压波动越限,建立了负荷和分布式光伏电源引起的电压偏差和电压波动的计算模型。并在此基础上定义了分布式光伏电源极端可接入容量极限的概念,即负荷为0的极端情况下不致引起电压偏差和电压波动问题的分布式光伏电源接入容量极限。推导了6种典型分布情况下线路电压偏差和电压波动不越限时所能允许接入的极端容量极限。针对10 k V典型线路,给出了不同线型下城市配电网和农村配电网中分布式光伏电源安全接入的极端容量极限值。结果表明,分布式光伏电源极端可接入容量极限是保守的限值,只要满足该容量极限,无论分布式光伏电源和负荷的如何分布情况,都不至于对配电网产生不可接受的电压偏差或电压波动。     

无协调控制条件下分布式光伏电源的可接入容量分析

为了掌握无协调控制条件下分布式光伏电源接入配电网的容量区域,建立了含负荷和分布式光伏电源的配电网分析模型。并对负荷功率和分布式光伏电源容量沿馈线各6种典型分布,共计36种组合下的电压偏差和电压波动进行了分析,运用不等式关系对分析过程进行了简化,得到了各种组合下较实际情况更严格的分布式光伏电源允许接入的容量约束条件。以10k V城市配电网和农村配电网的典型参数为实例进行了分析,结果表明所建议方法的可行性。     

考虑过电压因素时分布式光伏电源的准入容量

大量分布式光伏接入配电网可能引起电网电压偏差越限。首先建立了不同分布规律下负荷引起的电压损失计算模型和光伏引起的电压抬升计算模型,在母线电压偏差可达标准上限的前提下,导出了线路不出现过电压时允许接入的最大光伏容量。针对10 kV典型线路,给出了光伏与负荷相同分布规律下的最大光伏渗透率和不引起过电压条件下的馈线首端电压裕度。结果表明,架空线路比电缆线路可接纳更大的光伏容量,利用光伏电源的调压作用可防止过电压,降低母线电压可允许接入更多光伏容量。     

考虑多影响要素的分布式光伏接入配电网馈线位置及容量研究

文章针对光伏电源出力的波动性可能带来的配电网电压波动问题,结合光伏电源一次能源特性,开展了分布式光伏对配电网馈线电压波动影响机理的一般性分析,提出了10 kV馈线可接入的最大光伏容量的估算公式;在此基础上总结了包括接馈线结构、线路型号、供电范围、线路负荷分布等在内的并网相关影响因素,构建了综合考虑所提影响因素的分布式光伏接入配电网馈线典型场景。基于所提场景的仿真分析,给出了分布式光伏接入配电网馈线位置的推荐方案以及分布式光伏接入馈线的各影响因素影响大小的评估结果。     

计及电压波动约束的光伏电源最大可接入容量分析

分布式光伏电源无约束接入将会造成配电网潮流变化,引起电压偏差、电压波动等问题,如何合理地确定与提高光伏电源并网容量成为调度人员关注的焦点。在充分考虑静态安全指标约束与电压波动指标约束前提下,考虑光伏电源不同功率因数运行工况,建立了分布式光伏电源最大可接入容量的优化模型。基于IEEE标准节点算例,分析了分布式光伏电源的可接入容量范围,并有效计算各节点最优可接入容量值,为小规模电网中分布式光伏电源的接入规划提供合理的决策方案。     

考虑负荷不确定性的分布式光伏电源最大准入功率的计算

分布式光伏电源由于其出力具有不确定性从而影响配电网潮流分布及走向。从分布式光伏电源接入位置、接入容量、配变负载率等因素出发分析了分布式光伏电源的接入影响配电网电压的机理,考虑负荷分布的不确定性,以线路电压不越限为约束条件,建立了分布式光伏电源最大准入功率的计算模型。并通过所举算例验证了该模型的合理性。并提出了提高分布式光伏电源最大准入功率的措施。     

考虑电压质量与短路容量约束的分布式电源准入容量分析

在以风能、光伏为主要发电形式的分布式电源大量并网的趋势下,研究配电网接纳分布式电源的准入容量对电力系统运行调度人员意义重大。在充分考虑电压偏差与电压波动指标的前提下兼顾短路容量不越限,建立了以分布式电源接入容量最大为目标函数的优化模型。通过实际配电网算例,分析了不同类型的分布式电源以及不同接入容量对配电网的影响,给出了分布式风机和光伏不同输出特性组合下最大可接入容量边界。研究结果表明:分布式电源的接入对配电系统短路容量的影响有限,不会对传统的配电自动化系统产生实质的影响,电压偏差和电压波动约束是制约分布式电源准入容量的主要影响因素。     

光伏接入对配电网电能质量的影响及 最大接入容量分析

利用DIg SILENT/Power Factory仿真软件,搭建了某地区10 k V配电网典型接线模型,从电压偏差、电压波动、三相电压不平衡和谐波畸变等方面分析了分布式光伏接入对该地区配电网电能质量的影响。针对不同的典型接线形式,以电能质量为约束计算了配电网的分布式光伏的最大接入容量。结果表明,分布式光伏在馈线末端接入时,对电能质量的影响最大;电能质量满足要求时,各类型配电网所允许接入的最大光伏容量为负荷的35%~50%,主要制约因素为电压偏差。     

过电压限制下分布式光伏电源最大允许接入峰值容量的计算

在传统配电网中接入分布式光伏电源会带来诸多不利因素,如可能导致接入点处过电压,因此,必须限制分布式光伏电源实际接入峰值容量。通过计算在配电网馈线上所有负荷等级下分布式光伏电源的最大允许输出功率及采用相关观测数据,可大致计算出分布式光伏电源的最大允许接入峰值容量,将分布式光伏电源的实际接入峰值容量控制在最大允许接入峰值容量内,一般可避免接入点处出现过电压现象。当配电网馈线离满载运行还有一定余量时,分布式光伏电源按超前功率因数运行,可提高最大允许接入峰值容量,从而提高分布式光伏电源在配电网中的渗透率。     

分布式光伏接入主动配电网电压特性研究

分析了分布式光伏电源接入主动配电网后配电网馈线节点电压变化机理,给出以静态电压限值为约束的接入容量极限,探讨了影响主动配电网静态电压变化的各种因素。运用PSCAD/EMTDC电磁暂态软件搭建分散光伏发电多点接入主动配电网的系统模型。结合仿真算例验证上述分析的正确性,修正了不同线路长度接入容量方案,并提出解决分布式光伏发电和负荷网源不协调工作引起的电压偏差的措施和方案。     

分布式光伏对智能配网馈线电压影响灵敏度研究

以配网馈线为研究对象,提出没有光伏和有光伏接入下的馈线节点电压变化灵敏度矩阵,指出不同节点处的功率变化与电压变化之间的关系;并对长距离有分支的辐射型馈线进行仿真,验证灵敏度矩阵的有效性和正确性。灵敏度矩阵可以用来分析分布式光伏接入馈线引起的节点电压变化,特别对于偏远地区供电半径较大的长距离馈线,提前预判馈线节点电压的越限可能性。同样,灵敏度矩阵可以延伸到更多馈线形成的配电网络节点电压的分析、无功补偿和分布式光伏的布点规划,可以作为研究配网功率置信区间判据,判别电压波动裕度,以此作为配网馈线自动化和配网自愈的负荷转移的判据,提高配网电压质量和供电可靠性。     

Improvement of Power Quality in Distribution System by Residential PV Systems

In recent years, the deterioration in the power quality of a distribution system such as the aggravation of voltage imbalance and current imbalance or the increase of harmonics has been apprehended. It is thought to be causally related to the diversification of load by progress of power electronics technology and the increase of the number of interconnection of distributed generators for home use with the reduction of the effect on the environment. The purpose of this study is development of power conditioner systems (PCSs) with a function of improvement of power quality in the distribution system. In this paper, the authors propose a control method of restraint of harmonics and improvement of voltage imbalance in the distribution system utilizing the PCSs of photovoltaic systems. Moreover, it includes a determination method of the interconnection power factor and the optimal gain of filtering operation of PCSs so as to minimize the voltage imbalance factor and so as to minimize the maximum value of voltage total harmonic distortion in the distribution system by real‐time feedback control with measured data from the information technology switches of distribution line. The numerical calculation is carried out in order to verify the validity of the proposal method.     

一种具有低电压穿越能力的单相光伏发电系统

具有低电压穿越能力的光伏并网系统已成为未来发展的趋势。以单相两级式系统为对象,提出了一种新型控制策略：为了最大限度减少直流母线电压在电网故障期间抬升,直流母线在两级之间灵活控制;在低电压穿越阶段,电网电流采用恒定峰值电流控制方法以避免触发过流保护,其中无功电流的幅值取决于电网跌落的深度;控制回路增加给定并网电流补偿环节,最大限度减少给定并网电流幅值中的两倍频扰动,提高并网电流质量。所提控制策略的稳定性及动态特性得到仿真验证。     

分布式光伏发电对配电网的影响及对策

分布式光伏发电已成为可再生资源利用的重要形式。介绍了我国光照资源情况,分布式光伏发电典型接线,对配电网在谐波、电压、孤岛、继电保护等四方面的影响以及应对策略。     

Analysis of Smoothing Effect of Weather in Distribution System on PV Generation

This paper describes the smoothing effect and fluctuations of PV generation for the purpose of voltage management in a distribution system. The purpose of the analysis is to show quantitatively the fluctuations and the smoothing effect of PV generation by weather, using actual generation data from 25 distributed PVs in the distribution area. The analysis showed the impact of weather on PV output fluctuation based on the indexes of coherence and maximum fluctuation. In particular, it showed the relationship between the area size and the PV output fluctuations by frequency. It was found that the two indexes differed with the weather, and fine and cloudy days seemed to be the most difficult situation for voltage management in the distribution system.     

基于电流滞环控制的Z源光伏独立发电系统

Z源光伏发电系统中,针对Z拓扑,必须在开关信号中加入直通信号,而传统的滞环控制算法无法实现.针对这一局限.提出了一种新的适用于Z源光伏独立发电系统的定频电流滞环控制策略,该策略保留了传统滞环控制的优点,同时由于采用定频控制,降低了系统损耗,便于滤波;有了Z源的升压作用,系统输出电流大大提高;在系统负载变动时能及时调整参考电流值,保证负载端电压恒定.通过Matlab仿真和实验证明了该策略的正确性.     

光伏发电接入对配电网电压质量的影响

随着化石能源的不断消耗,光伏发电得到了不断推广,而光伏发电并网可能会影响到电网的安全稳定运行。为此,首先阐述了光伏发电结构及并网典型方式,然后建立了光伏电源接入模型并进行了仿真计算。结果表明,当光伏发电接入配电网时会产生电压提升,并且接入位置、接入容量均为产生电压提升的影响因素。     

光伏发电在500 kV变电站的应用及影响

变电站站点数量多,光照面积大,可利用光伏发电容量较大,有必要对光伏发电在变电站的应用以及对变电站的影响进行分析。结合变电站实际情况,分析计算了500 kV变电站的光伏发电功率和站用电负荷容量,分析了光伏发电接入站用电的电气接线,并建立了基于变电站实际参数的光伏发电在变电站应用的Matlab仿真模型,仿真分析了光伏发电对变电站电能质量和电压质量的影响。     

分布式光伏发电系统接入城市配电网的优化配置研究

针对城市配电网中光伏发电系统的选址、定容问题,采用有功、无功网损微增率来确定光伏发电系统的接入位置,提出综合微增率,通过计算综合微增率来确保城市配网系统的网损最小.同时提出了一种配电网接入光伏发电系统的多目标规划方法,以配电网中光伏发电系统的经济成本、网损、环境和电压质量4个方面的指标为评价指标构成多目标的函数,提出带辅助搜索空间的BPSO算法进行求解,并通过IEEE-30系统进行仿真验证,仿真结果表明采用该方法能够实现配网系统的合理优化配置.     

光伏发电的发展及其对电网规划的影响研究

根据国家发改委最新出台的可再生能源发展“十二五”规划和太阳能发电专项规划,明确光伏发展提出的明确发展目标;综合光伏发电标准、光伏装机、上网电价等相关信息的发展情况,分析光伏电源未来发展的机遇与存在的问题,并据此研究光伏发电迅速发展对电网规划工作的影响。