基于谐波约束的配电网光伏最大准入容量计算

首先,分析了光伏逆变器产生的谐波特点,并根据不同光伏装机容量产生的谐波注入电流计算了谐波潮流,建立了谐波评估模型。其次,建立了以节点电压和线路传输功率等限制因素影响下的最大准入容量计算模型,并结合谐波评估结果给出最佳配置模式。最后,通过算例计算,得出了配电网中分布式光伏接入位置对接入容量影响的规律,并通过计算得出了综合考虑光伏接入容量和谐波畸变率大小的最佳光伏接入位置。     

分布式电源对配电网保护的影响及准入容量计算

分布式电源的并网运行破坏了配电网辐射状特性,导致配电网中短路电流大小,流向及分布发生变化,对配电网保护造成了严重影响,需要限制其容量来解决这些问题,针对分布式电源的影响提出了准入容量的计算方法。     

基于ETAP的配电网分布式电源准入容量研究

为实现社会的可持续发展,电能的生产消费从不可再生能源逐渐向可再生能源转变。分析稳态工况下风能、太阳能为主的分布式电源的运行特点,其次以ETAP仿真软件为基础,综合考虑静态安全约束条件与保护设备动作特性,构建计算和校验分布式电源容量的数学模型,最后通过仿真验证了模型的准确性。研究方法为含有分布式电源的配电网规划难题提供了一种解决思路。     

计及短路电流约束的分布式电源准入容量的计算

在尽量不调整配电保护装置的情况下,针对分布式电源的准入容量问题,提出计及短路电流约束的准入容量计算原理和模型,对配电网中计及DG影响的故障计算原理进行分析.该模型的主要特点是把短路约束条件表达为分布电源准入容量与其次暂态电抗之间的函数关系.通过对单分布式电源和多分布式电源的计算和分析,验证了此方法的可行性.     

配电网中分布式电源最大准入容量分析

为计算配电网中分布式电源(distributed generator,DG)的最大并网容量,以配电网中DG的准入容量最大化为目标函数,在分析DG的接入位置、容量及接入方法等因素对配电网影响的基础上,形成了模型的电压约束、潮流约束以及DG的容量约束,采用遗传算法和牛顿–拉夫逊法求解模型。算例结果验证了该方法的有效性。     

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。     

考虑静态安全约束的分布式电源准入容量计算

分布式电源的接入给配电网带来了一系列影响,在大量分布式电源亟待并网运行的趋势下,研究一个系统能够承受的分布式电源容量具有重要意义。该文分析了分布式电源对配电网电压分布和线路潮流的影响以及分布式电源并网位置和功率因数对准入容量的影响,从电力系统静态安全约束的角度出发,建立了计算分布式电源准入容量的数学模型。对于多个分布式电源的情况,提出了准入容量计算的双层优化模型和相应的优化求解算法,并通过对实际配电系统进行分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

考虑主动管理与需求侧管理的主动配电网分布式光伏最大准入容量计算方法

为了在确保配电网安全、稳定运行的同时,促进配电网分布式光伏消纳,文章提出了一种主动配电网分布式光伏最大准入容量计算方法.以最大化分布式光伏准入容量为目标,计及系统潮流方程、节点电压、支路电流等多个电气约束,采用有载调压、无功补偿、储能充放电、网络重构、负荷削减等主动管理措施和需求侧管理措施,提升了"源荷"不确定性最不利...     

大量分布式光伏电源接入智能配电网后的能量渗透率研究

从容量渗透率角度分析了并网光伏电源对传统配电网的影响,研究了在传统配电网最小负荷限制下光伏并网的容量渗透率极限。从能量渗透率角度分析了分布式光伏电源利用率、成本等随光伏接入容量增加的变化趋势,在此基础上提出利用负荷转移和储能技术来增强配电网光伏接纳能力的措施。仿真结果表明,所提措施都能提高光伏能量渗透率和光伏利用率,但储能技术效果更好,且随着能量渗透率的增大,储能技术的优势更明显。     

光伏DG接入配电网及微电网的过电压自动调节方法研究

针对光伏DG接入配电网因过电压而导致渗透率低的问题、微电网离网运行期间过电压问题,以及微电网在非计划孤岛状态下并网转离网暂态过电压问题,提出一种P/U下垂调节方法。当光伏DG接入配电网,该方法能避免光伏DG因过电压而退出运行。当光伏DG接入离网运行微电网,因负荷减少、DG出力增加等因素而导致过电压时,该方法可以实现无通信互连线的稳态离网能量平衡。当含光伏DG的微电网在并网转离网期间,该方法能够解决暂态过电压问题。首先推导电压偏差公式并分析过电压产生机理。其次介绍P-U下垂调节方法原理。最后为验证方法可行性,以光伏DG接入配电网为算例分析对象,搭建Matlab/Simulink仿真模型,并在逆变器样机上进行试验验证。结果表明P-U下垂调节方法可行有效。     

电压偏差和谐波约束下配网光伏最大渗透率评估

针对多个三相不平衡配电网络,在不同位置接入分布式光伏,运用OpenDSS软件计算了分布式光伏接入配网后节点电压偏差及谐波电压畸变率。根据ANSI C84.1-2006稳态电压标准以及IEEE519-1992谐波标准对电压偏差和谐波电压畸变率进行约束,得出不同位置下稳态电压偏差和谐波约束下分布式光伏的最大渗透率,同时分析了线路调压器及光伏接入点短路容量与光伏渗透率的关系。研究结果表明,光伏渗透率与具体配电网的拓扑结构和线路参数相关,光伏接入点越靠近馈线首端,渗透率越大。同时考虑电压偏差和谐波约束下光伏渗透率至少能达到20%,并且使线路调压器与其下游接入的光伏发电功率协调配合也可显著提高光伏的渗透率。     

含高渗透分布式光伏的增量配电网日前优化调度方法

针对装有高渗透率分布式光伏和用户侧储能的增量配电网日前调度问题,综合考虑配电站有载调压变压器抽头动作、静止无功补偿装置投切、用户侧光伏变流器无功补偿和储能装置充放电等调控手段,基于支路潮流模型建立了以增量配电网运营商日前运行总费用最小为目标的优化调度模型。由于潮流约束中存在电压平方项和电流平方项,目标函数的网损部分存在电流平方项,所以原模型是二次约束二次规划模型(Quadratically Constrained Quadratic Programming,QCQP)。通过线性化和二阶锥松弛,将原始NP难问题转化为混合整数二阶锥规划模型(Mixed Integer Second Order Cone Programming, MISOCP)。为了保证二阶锥松弛精度,提出计算配电网最优潮流的多时段割平面约束,将其加入到每次迭代优化中求解,直至松弛误差减小到预定范围。最后用实际算例验证了调度方法的有效性。     

考虑开关状态集调整的含光伏并网配电网动态故障恢复方法

故障恢复作为智能配电网自愈能力的重要保障,对系统运行可靠性至关重要.针对含分布式光伏并网的配电网故障恢复问题,计及故障期间光伏出力和负荷水平变化建立光伏型配电网动态故障恢复方法.以当前时段系统失电负荷量最小为目标函数,计及网络辐射状约束、功率平衡约束、节点电压约束、开关状态集约束等必要约束条件建立光伏型配电网动态故障恢...     

基于改进FPA算法的含分布式光伏配电网选址定容多目标优化方法

近年来配电网分布式光伏数量不断增加,不合理的分布式光伏接入位置和容量给配电网带来了极大的冲击。针对分布式光伏接入位置和容量不合理给配电网带来的影响,提出了一种以投资成本最低、网损最小、电压质量最优为优化目标的选址定容模型。结合遗传算法、混沌序列和花授粉算法求解优化模型。通过混沌序列对花粉位置进行初始化,保证种群的多样性。在花授粉算法局部最优时,最优解被用作遗传算法的初始参数进行选择、交叉、变异来更新种群,保持种群的多样性,提高算法的寻优能力。通过仿真对所提方法的可行性进行验证。结果表明,改进算法的收敛性明显提高,从改进前300次提升到改进后40次迭代后开始收敛。优化配置后,电压效应较差的节点和损耗都得到了明显改善。该研究为含分布式电源的配电网选址定容提供一定的参考和借鉴。     

Voltage control of distribution network with a large penetration of photovoltaic generation using FACTS devices

In recent years, there has been a great deal of interest in distributed generation from viewpoints of environmental problems and energy saving measures. Thus, a lot of distributed generators will be connected to the distribution network in the future. However, increase of distributed generators, which convert natural energy into electric energy, raises concerns as to their adverse effects on the distribution network. Therefore, control of distribution networks using Flexible AC Transmission System (FACTS) devices is considered in order to adjust the voltage profile, and as a result more distributed generations can be installed into the networks. In this paper, four types of FACTS devices— Static Synchronous Compensator (STATCOM), Static Synchronous Series Compensator (SSSC), Unified Power Flow Controller (UPFC) and self‐commutated Back‐To‐Back converter (BTB)— are analyzed by comparison of required minimum capacity of the inverters in a residential distribution network with a large penetration of photovoltaic generations. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 165(3): 16– 28, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20499     

基于三相不平衡的分布式光伏接入配电网的优化配置研究

为了准确分析分布式光伏接入导致的配电网不平衡,针对配电网三相不平衡,给出了一种基于分布式光伏接入配电网的优化配置。选择三个目标函数(光伏容量比、系统网络损耗、电压稳定裕度),并且建立考虑三相不平衡的分布式光伏多目标优化配置模型。为了解决粒子之间互不占优的问题,使用最小角度的多目标粒子群算法求解,通过算例验证模型和方法的有效性。结果表明,配电系统三相不平衡得到了有效改善。所做研究工作为我国分布式电源接入配电网的发展提供了参考和借鉴。     

基于数字孪生的光伏高比例配电网过载风险预警方法

在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,分布式光伏将呈现极高比例并网趋势。高比例光伏出力的随机性会加剧配电网潮流的不确定变化,给配电设备带来严重的过载风险,载荷安全问题突出。基于此,提出一种基于数字孪生的含高比例光伏配电网载荷安全分析和预警方法。论述了孪生配电网过载风险安全预警的实现机理和功能方案。根据相关标准分析设备过载耐受能力,并建立不确定场景下载荷安全预警等级。基于历史运行数据建立配电网源荷随机行为的马尔科夫模型,采用吉布斯算法对该模型进行蒙特卡洛随机抽样。根据配电网当前运行状态,结合孪生配电网超实时计算能力,对配电网未来随机场景快速仿真并计算过载风险指标,评判载荷安全性。算例分析验证了所提分析方法的有效性及合理性。算例结果表明,该方法能够得出高比例光伏配电网在分析时段的载荷安全态势,为电力系统调度人员提供了一定的参考依据。     

配电网故障区间定位的改进矩阵算法

分析目前配电网故障定位算法中存在的不足,结合配电网的结构特点,提出网络关系矩阵概念和用于故障定位的改进矩阵算法。该算法与之前的矩阵算法及其他改进矩阵算法相比,具有原理简单,无须复杂的运算且运算量小,实时性好的特点。不仅适用于单电源供电的简单配电网故障定位,也适用于多电源供电的复杂配电网故障定位。不仅可以快速准确地定位单点故障,也可以快速准确地定位多点故障。甚至各台柱上FTU上传主站的信号发生畸变时,仍能快速准确地定位故障,具有非常好的容错性能。实例分析和案例仿真表明该算法的可行性与准确性。