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。     

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.     

分布式电源接入对系统电压稳定性的影响

针对分布式电源接入后对系统电压所造成的影响,提出利用灵敏度分析方法进行分析计算。分析了分布式电源的出力、接入位置对系统电压的影响,运用这种方法找出了系统电压的支撑点和薄弱点,并得出结论：从电压支撑点接入分布式电源对系统电压影响效果最好。对某些薄弱母线,确定了无功补偿量,同时采取相应的控制措施对其电压进行调整。最后,通过对EPRI-36节点系统的仿真,证明了该方法的有效性。     

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。     

分布式电源对配电网电压影响仿真分析

分布式电源通常容量不大,故大量采用配电网络接入的方式。配电线路上分布式电源总装机容量的增加将使配电网电压越限。在分析分布式电源对配电网电压影响的基础上,使用DIg SILENT/Power Factory仿真软件搭建国际大电网会议组织(CIGRE)中压配电网模型,分析分布式电源不同接入容量和不同接入位置对配电网电压的影响规律。     

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。     

分布式电源的准入容量与优化布置的实用方法

分布式电源接入配电网后对电网节点电压、网络潮流、网损等方面带来的影响与分布式电源的准入容量及接入位置密切相关.应用静态负荷模型,以电压不越限与线路载流量为约束条件,建立了分布式电源准入容量与接入位置之间的函数关系.进一步以网损最小为目标函数,将准入容量纳为约束条件建立了分布式电源的最优布置函数关系,并针对典型的配电网负荷分布,提供了经简化的实用化计算函数.结论表明所研究的分布式电源准入容量与优化布置的实用化方法可以为快速准确地解决分布式电源在电网规划中的定址优容与定容选址等相关问题提供重要的参考决策.     

基于继电保护配合的分布式电源准入容量研究

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配电网会引起保护检测到的电流发生变化,从而影响保护范围。本文以DG接入35kV配网为例,描绘了在线路不同位置发生三相短路故障时DG接入前后电流对比曲线。利用三段式电流保护约束条件,在不修改原有保护配置的前提下得出了最佳容量比,提出了DG对馈线电流保护的影响与DG的故障位置和接入容量有关。     

考虑电压调整约束的多个分布式电源准入功率计算

针对分布式电源准入容量计算的问题,提出了考虑电压调整约束后的准入功率优化计算模型。该模型的特点是能够模拟有载调压变压器、分布式电源事故停运以及多个分布式电源的情况。对于多个分布式电源接入的情况提出了至少准入功率的概念。根据双层优化理论,建立了以准入功率最大化为上层优化目标、满足电压约束为下层优化目标的计算模型。通过112节点系统的算例分析,结果表明所提出的准入功率计算模型是有效可用的。另外,算例还分析了分布式电源接入位置对准入功率的影响。     

含分布式电源的配电网电压调整策略研究

分布式电源的接入给配电网电压和电能质量带来了诸多问题。针对汕尾电网中含分布式电源资源丰富的星云片网,从分布式电源出力、小水电功率因数、无功补偿、变压器抽头4个方面分析了其对配电网电压的影响,从而提出相应的控制策略。并综合电压调整策略对汕尾电网星云片区配网进行验证,结果表明电压调整策略的有效性。     

Influence of distribution voltage control methods on maximum capacity of distributed generators

Recently, the number of distributed generators (DGs) connected to distribution systems has been increasing. It is important to know how large a generator output is permitted when the generators are connected to a distribution system with regulation of the line voltage, the line current, and the power factor of the generator connection point. The authors demonstrate differences of maximum output of the DGs caused by various voltage control systems in a short‐length system and a long‐length system by load flow calculation. The voltage regulation systems include the following six types: no control equipment, SVC (Static Var Compensator), existing SVR (Step Voltage Regulator), reverse flow type SVR which operates even in reverse flow, existing SVR and SVC, and reverse flow type SVR and SVC. A synchronous generator is considered as a DG in this paper. The calculation results show that the DG's maximum output is about 3300 kW in a short‐length system and about 540 kW in a long‐length system. However, the DG's maximum output increases to about 3750 kW on installing a SVC, and the SVC's capacity decreases on replacing an existing SVR with a reverse power flow type SVR in the long‐length system. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 150(1): 8–17, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20050     

含分布式光伏发电的中压配电网电压控制策略

随着分布式光伏发电并网规模的不断扩大,由光伏发电功率与负荷之间不平衡引发的逆向潮流导致的电压越限问题日益受到关注。在光伏接入点的电压分析及无功/有功调压分析的基础上,提出了无功/有功协调控制策略,通过光伏逆变器的无功输出补偿及光伏发电量优化管理,实现配电网节点电压的控制。仿真分析结果表明,该策略能在兼顾光伏利用效率和经济性的同时,较好地解决含分布式光伏发电的配电网的电压越限问题。     

高渗透率逆变型分布式发电对 电力系统暂态稳定和电压稳定的影响

为研究大规模逆变型分布式发电对电力系统暂态和电压稳定性的影响,借助PSCAD/EMTDC仿真软件,以一个12母线测试系统为研究对象,建立电力系统和逆变型DG的动态模型。通过暂态仿真和理论分析,重点研究了不同渗透率DG对主同步发电机最大转速偏差和转速偏离频率的影响,分析了不同控制模式的DG在故障前(稳态)、故障期间和故障后对母线电压的影响。研究结果表明:渗透率越高,逆变型DG对系统暂态稳定性的负作用越大,但电压控制的逆变型DG能明显改善系统电压的稳定性。     

基于分布式发电与SVG优化配置的调压方法

将静止无功发生器(SVG)引入到含有分布式发电的配电网中来调节电压。基于链式均匀配电网络、恒功率静态负荷模型和分布式电源的功率模型,采用叠加原理,分别考虑系统电源和分布式电源对配电网电压的作用,给出了分布式发电引入配电网后电压分布的计算方法。通过该方法,计及允许偏差,推导出分布式发电投入与退出后的电压调节理论判据。在分布式发电投入与退出2种情况下,分别以电压处于允许电压偏差范围内为目标和以降低线损为目标,计算出了SVG的接入位置和容量,最后利用分布式发电与SVG优化配置调节配电网电压。仿真算例表明:该方法计算简便、中间步骤少、效果明显。     

Determination of optimal sending voltage profile in distribution systems with distributed generators

Sending voltage profile of distribution feeder is controlled by changing a tap of distribution transformer. In a distribution network with distributed generators, for reasons of effect of reversed flows from them and existence of a great number of sending voltage profile candidates, it is not easy to control sending voltage profile within the acceptable voltage limit. In this paper, in order to determine the optical sending voltage profile of distribution transformer in a distribution network with distributed generators, the authors propose a new method to determine the optimal sending voltage profile so as to minimize the total number of tap position's change per day under constraints of acceptable voltage limit. In the proposed method, after calculating acceptable range of three‐phase voltage of distribution feeder, the optimal profile of tap position within the calculated acceptable voltage range is determined among these candidates by using reduced ordered binary decision diagram (ROBDD) which is an efficient enumeration algorithm. In order to check the validity of the proposed method, numerical simulations are carried out for a distribution network model with a distributed generator. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 161(2): 16–24, 2007; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20393     

A study of autonomous reactive power control method for distributed power generators to maintain power quality of the grid

Distributed power generators, such as cogenerators and renewable energy systems, have continued to advance and their penetration capacity is increasing. However, they may cause power quality problems in voltage regulation because of the reverse power flow. At present, when the distribution line voltage exceeds the limit value, distributed generators control reactive power to reduce the voltage, and if the reactive power output is not enough, they reduce the active power output. Therefore, an imbalance of active power output between distributed generators may occur because the voltage of generators varies by location and generators at lower voltage locations do not control the reactive power. A power control method for distributed generators needs to be established to solve these problems. In this study, an autonomous reactive power control method of sharing reactive power between distributed generators is proposed. The availability of this method is discussed experimentally and its applicability area is considered analytically by use of a model distribution system. © 2006 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

一种低压微电网中的分布式电压控制算法

为了实现电压调节和提高供电能力,提出了一种在低压微电网中利用分布式电源(Distributed Generators,DGs)发出的有功来进行电压控制的分布式电压算法。针对低压微电网的线路阻抗特性,分析了电压和有功的关系。由系统线路结构建立通信链路,并对电压超出上下限的母线初始化,计算出所需补偿的有功功率。基于本地信息,利用参数化状态转移矩阵对电压进行修正,并考虑了分布式电源的有功容量限制。通过该算法协调和分配各分布式电源所需承担的功率,共同作用实现电压控制。仿真结果表明该算法能够有效实现电压调节和减小电压偏差,提高电压质量。     

平均成本下垂控制策略在分布式发电中的应用

提出了一种线性分布式电源功率分配方案,在微电网孤网运行时可节约总的发电成本。基于(分布式电源)各自的平均发电成本,通过调整分布式电源下垂率实现成本的节约。与现有的基于非线性成本下垂策略相比,所提方案使用下垂曲线,在减少总成本方面取得了良好的性能。该方案以可调度及不可调度下垂控制的分布式电源微网进行了实验。实验结果证明了在不同的运行情况下,所提方案具有高效和良好的特性。     

分布式光伏并网对配电网电压的影响

分布式发电以其经济、环保的优势在飞速发展,其中分布式光伏电源发展最为迅速。分布式光伏接入配电网,具有很大的随机性,对配电网系统的电能质量、短路电流、电网损耗、谐波等方面产生显著影响,重点分析对配电网电压的影响。通过理论分析分布式光伏接入点的位置、光伏接入容量以及馈线长度对配电网电压的影响,并通过仿真验证其成正比关系,最后提出解决对策,有利于深入研究分布式光伏接入对配电网的影响。     

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。