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分布式新能源发电对配电网电压影响研究

分布式新能源发电对配电网电压影响研究

摘要:随着传统能源消耗剧增和环境污染日益严重,世界各国开始积极开发利

用风能、太阳能等可再生能源。分布式发电是可再生能源开发利用的有效途径,

它能够最大限度地利用可再生能源。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对分

布式新能源发电对配电网电压影响研究提出了一些建议,仅供参考。

关键词:分布式新能源发电;配电网电压影响;研究

引言

目前,分布式能源已涵盖了天然气、生物质能、太阳能、风能、海洋能以及其他形式的新能源,成熟欧美市场新能源开发以分布式为主要形态,已经取得了很

多成功案例,分布式新能源也在我国的能源系统中承担起更重要的角色,未来应

用前景广阔。目前,我国分布式新能源在开发、并网、交易等环节还存在诸多体

制机制障碍,未来国家应从政策层面进一步给予支持,理顺价格机制,提高接入

效率,加快市场交易步伐,促进分布式新能源更快成长。

1 分布式新能源发电的定义和特点

1.1 分布式发电定义

分布式发电(DU)通常用于发电功率从几千瓦到数百兆瓦的小型分散式、模

块化、可靠性较高以及配置在用户周围的具有较高运转效率的发电单元。分布式

发电主要是依靠可再生能源以及清洁能源,来实现发电的一项非常重要的技术。

其最主要的优势在于其能够对各种相对较为分散的能源进行聚集,包括本地取用

相对较为方便的可再生能源和化石类燃料,故能够较好地实现对能源利用率的有

效提升。与此同时,还能够脱离主干电网实现独立运行【1】。

1.2 分布式发电的特点

分布式电源主要是与低压配电系统或者中压配电系统接入,有着非常显著的随机

变动以及分散等特性,通过接入大量的分布式电源,能够促使配电系统的安全稳

定运行受到较大的影响。分布式电源绝大部分都能够借助并网设备来实现与电网

的有效连接。分布式发电因本身的电能质量相对较高、污染相对较小、安装地点

较为灵活以及能源利用率相对较高等优势,通过与主网相互作为备用供电,能够

更好地促使供电稳定性、可靠性的提升。但分布式发电同样具有诸多的缺陷:其

安装运行成本相对较高,并且很难实现对主网的有效控制,极易给主网带来冲击。

2 接入配电网的分布式能源发电类型

分布式能源发电规模一般较小,发电容量通常在几千瓦到几十兆瓦,通过10(35)kV及以下电压等级接入电网或独立运行。其特点是:清洁、高效、能源利

用多样性,可实现资源综合利用和能量梯级利用;发电容量小,分散在负荷附近;分布式能源中的可再生能源具间歇性/随机性;冷热电联产(CCHP)系统能源利

用效率高。配电网可以接入的分布式能源发电类型主要包括:太阳能、生物质能、小型风能、小型水能、波浪能、天然气发电等。分布式能源发电的形式分为:1)天然气分布式能源发电:主要是热电联产和冷热电多联供等;2)可再生能源分

布式发电:主要包括小型水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等;3)废弃

资源综合利用发电:涵盖工业余压、余热、废弃可燃性气体发电和城市垃圾、污

泥发电等【2】。

3 分布式新能源发电对配电网的影响研究

3.1 分布式新能源发电模式对电力系统的影响

其一,当将大规模的新能源发电基地连接到总电网前,需要新能源的电力确保

支持电力系统安全运行,并具有良好的控制性能。然而现阶段我国的新能源发展

现状是,新能源的发展起步较晚,发展不全面,电力入网应对能力不足,容易导

致电网失控,对电网的正常运行是不利的。其二,系统的稳定性可能会受较大影响。新能源发电模式可以细分为多种发电原理,需要的发电能源是不同的,例如

潮汐能、风能等,其发电站点分布存在巨大的区域差异,受自然环境的影响较为

敏感,因此使用新能源发电不是有效保障电网稳定性的良好选择。例如,当太阳

能用于发电时,受气候因素有效较大,雨雪天气发电效率会显着下降,无法满足

用户的需要。而使用风能发电同样如此,极端恶略天气还会造成发电设备的损坏。还有用水能,地热能发电的方式,受区域差异的影响严重,如沿海地区水能丰富,但我国内陆地区就不适用水力发电。地热能发电更是只适用于特殊地理区域。且

这些能源都是自然能源,受环境因素影响,发电状态不稳定也会影响电网中的电压,实用性不强【3】。

3.2 分布式发电对系统电压的影响

在分散式发电模式中,每个站点的电源最终都要连接到总的电力分配网络,

并且接入到分配系统后,系统的电源结构也会变为多电源结构,而不再是放射性

电源分布,其对应的电流流动的大小和方向也会相应变化,影响总电网的稳定运行。之后,电网的稳定电压发生变化并且将分布式电网连接后,原有的电压调节

方案将不再适用变化后的电网电压调整的要求。为防止电网变化对消费者的用电

影响,管理部门此时有必要重新评估电网接入对电网电压的影响,做出合理的调整,恢复电网的供电稳态。定量分析这种效应,常常通过计算潮流的方法。然而,传统的潮流计算缺乏对分布式发电领域的研究。因此,需要建立了一个具有灵敏

度补偿的新电源模型,它模拟了一些典型的分布式电源,例如,目前常用的异步

发电机和同步电动机以及燃料电池的工作状况,实现可以应用于多分布系统的计

算方法。根据实际案例分析,对分布式电力总网电压会受到分布式电源接入的影响,其影响程度与分布式电源的接入部位,以及电源的实际容量直接相关【4】。

3.3 分布式发电对电能质量的影响

现有的分布式发电技术,是在电力电子技术的指导下产生并发展的。在许多

电力电子转换器的压力下非线性负载显着增加,容易造成总电网的电流电压参数

异常波动,严重影响电网的正常供应。对电力质量的影响体现在电压颤动以及是

谐波污染两方面。

3.4 分布式发电对继电保护转置的影响

分布式配电站点在农村地区采取放射型分布,能够方便地操纵配电结构,并

且还可以起到电流保护作用。由于放射性分布结构允许电流在电网连接到分布式

电源之后流到各种负载,实现了对总电网固有的继电保护机制的加强有利于电网

的性能稳定。

结束语

综上所述,基于国家绿色可持续发展的口号,能源领域也作出了相应的转变。分

布式发电与新能源发电模式各有利弊,需要将二者有机结合,优势互补。避免单

一发电模式,丰富能源获取方式,提高电网的稳定性,满足人们生产生活的需要。参考文献:

[1]邱志能.分布式发电及其对电力系统的影响[J].居舍,2018(14):183.

[2]张侥,晁勤,李育强.分布式发电接入电网继电保护研究[J].电力自动化仪表,2016(5):10-12,15.

[3]韩向荣.含有分布式能源的智能电网运行控制技术研究[D].扬州大学,2018.

[4]沈通.考虑配电网分布式电源可靠性的储能技术应用研究[D].山东大学,2018.

分布式新能源大规模接入对配电网影响及应对

分布式新能源大规模接入对配电网影响 及应对 摘要:新能源主要指太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能及核能等绿色清洁能源。目前我国开发的新能源中风能和太阳能增速较快。分布式接入即是将各个分布式电源接入配电网。风能、太阳能发电大规模接入并网将以分布形式为主,从而减小电能传输过程中产生的损耗,有助于电网就近补偿功率变化,降低因负荷增大导致的电网膨胀效应。未来分布式新能源大规模接入并网将有利于我国完成碳中和目标,实现我国能源结构快速转型。 关键词:分布式;新能源;配电网 随着传统能源消耗剧增和环境污染日益严重,世界各国开始积极开发利用风能、太阳能等可再生能源。分布式发电是可再生能源开发利用的有效途径,它能够最大限度地利用可再生能源。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对分布式新能源发电对配电网电压影响研究提出了一些建议,仅供参考。 1 新能源接入并网影响分析 1.1 对电网规划的影响 长期以来,火力发电、水力发电都占据我国能源电力的主体地位,对于电网的规划与运行一直都是围绕二者展开。分布式新能源大规模接入并网后,会明显增大配电网的节点数目,若仍采用原有的电网规划模式,配电网难以进行负荷预测,规划结果容易出现较大误差或无法得到最优网络布置方案。此外,分布式电源接入了大量不同规模的企业发电机组,这些企业的中期和远景规划的较大差异也会导致配电网整体长期规划更加困难。还需注意的是,分布式新能源大规模接入并网后,将会造成电网电路变化,如果规划不合理,则容易引发故障。 1.2 对电能质量的影响

分布式新能源接入并网后会对配电网产生一些干扰,从而对电能质量产生影响,主要体现在电压波动、谐波和频率等方面。以风力发电和光伏发电为例,其 发电功率随天气情况变化,出力不够稳定,会导致地区电网电压有较大幅度变化,导致节点电压的裕度降低。 此外,由于包含了大量电力电子元件,导致在发电过程中产生了比火力发电、水力发电更多的谐波。相比于传统火力和水力发电的集中发电形式,新能源发电 功率不确定性更强、频率调节能力欠佳。新能源发电过程中,当电站容量过小时,多个机组进行投切动作时不会导致电网频率超限状态,而当接入并网达到一定规 模时,会增大整个配电网的调频压力,造成电网出现频率异常波动现象。 1.3 对电网稳定性的影响 我国现存电网主体是基于传统发电形式设计规划,由于新能源发电自身特点 以及与传统发电形式存在的巨大区别,分布式新能源大规模接入并网后,会同现 存电网中的有功调节等能力冲突,破坏现有的电网功率平衡,对整个电力系统的 稳定性造成影响。由于无法准确预测新能源发电能力,电网需要提高电源可靠性,增加调峰容量和备用电源数量。分布式新能源接入并网还会增大电网调度难度, 降低电网运行效率。此外,分布式新能源接入并网后会使电网潮流受更多因素影响,导致传统的损耗监控模式受到干扰,增加电网在运行过程中的损耗。 分布式新能源接入电网后,更容易产生孤岛现象。火力发电机组在出现故障 后较容易实现二次重合,重新接入电网,因此较少出现非计划孤岛现象。但是风 电和光伏发电在产生故障后重新接入电网后,则比较容易产生电网电压波动,导 致电网进行切断保护使新能源机组成为孤岛。这样会影响电网进行正常的合闸操作,电网也无法调节孤岛内的电压和频率。由于电压和频率的不稳定,会造成用 电设备故障,甚至严重缩短其使用寿命。另一方面,产生孤岛现象对维修人员乃 至用户安全都将造成危害。 2 新能源接入并网应对策略 2.1 建立匹配风险规划模型

(完整版)分布式光伏电源接入对配电网系统的影响

近年来,中国的光伏产业发展迅速,并将在未来的电力供应中扮演重要的角色。随着越来越多的分布式光伏电源接入到配电网系统中,对传统的配电网络提出了新的挑战。分布式光伏电源和配电网之间的交互影响,包括光伏电源对配电网的影响和配电网对光伏电源的影响两方面。 本文将重点阐述分布式光伏电源接入后对配电网的影响。光伏电源对配电网的影响包含:对电压的影响(升高接入点电压、引起电压波动)、对短路电流的贡献、非正常孤岛、注入电流谐波、注入直流分量、对配电网络设计、规划和营运的影响、提供辅助功能。下面将从这几个方面对配电网络的影响进行详细讨论。 1 对电压的影响 集中供电的配电网一般呈辐射状。稳态运行状态下,电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接入光伏电源后,由于馈线上的传输功率减少,使沿馈线各负荷节点处的电压被抬高,可能导致一些负荷节点的电压偏移超标,其电压被抬高多少与接入光伏电源的位置及总容量大小密切相关。通常情况下,可通过在中低压配电网络中设置有载调压变压器和电压调节器等调压设备,将负荷节点的电压偏移控制在符合规定的范围内。对于配电网的电压调整,合理设置光伏电源的运行方式很重要。在午间阳光充足时,光伏电源出力通常较大,若线路轻载,光伏电源将明显抬高接入点的电压。如果接入点是在馈电线路的末端,接入点的电压很可能会越过上限,这时必须合理设置光伏电源的运行方式,如规定光伏电源必须参与调压,吸收线路中多余的无功。在夜间重负荷时间段,光伏电源通常无出力,但仍可提供无功出力,改善线路的电压质量。光伏电源对电压的影响还体现在可能造成电压的波动和闪变。由于光伏电源的出力随入射的太阳辐照度而变,可能会造成局部配电线路的电压波动和闪变,若跟负荷改变叠加在一起,将会引起更大的电压波动和闪变。虽然目前实际运行的光伏电源并没引起显著的电压波动和闪变,但当大量并网光伏电源接入时,对接入位置和容量进行合理的规划依然很重要。 2 对短路电流的贡献 通常认为在配电网络侧发生短路时,接入到配电网络中的光伏电源对短路电流贡献不大,稳态短路电流一般只比光伏电源额定输出电流大10%~20% ,短路瞬间的电流峰值跟光伏电源逆变器自身的储能元件和输出控制性能有关。在配电网络中,短路保护一般采用过流保护加熔断保护。对于高渗透率的光伏电源,馈电线路上发生短路故障时,可能由于光伏电源提供绝大部分的短路电流而导致馈电线路无法检测出短路故障。1999 年,IEA-PVPS-Task-5[ 4 ](国际能源署中的光伏技术工作组)在日本曾用4 个不同厂家控制电流注入的逆变器连接到一个配电网上的柱式变压器,然后在变压器另一侧进行短路试验。试验表明,短路电流上升不超过故障前的2 倍,1~2 个周波就隔离了故障。此外,日本还对一个200 kWp 的光伏电源系统进行短路试验,研究发现:短路电流经过变压器后,电流变小,变压器过流保护不动作。2003 年,美国的NERL[ 5 ](美国可再生能源国家实验室)曾做过关于分布式发电与配电网络之间的交互影响的研究。采用以逆变器方式接入的分布式电源,仿真原型建立在13.2 kV的中压配电网络上,分布式电源的容量是5 MW,研究重点是熔断保护特性。结果表明,当发生单相和三相故障时,以逆变器方式接入的分布式电源对短路电流的贡献很小,短路电流主要来自主网,甚至比5 MW 感应电机提供的短路电流还要小的多。因此,可以得出以控制电流注入的光伏电源逆变器对短路电流贡献不大的结论。 3 非正常孤岛 随着在配电网络中有越来越多的分布式电源接入,出现非正常孤岛的可能性也越来越大,IEC[6]在1998 年曾用“故障树理论”分析非正常孤岛发生后发生触电的可能性。在考虑光伏电源渗透率达6 倍夜间负荷的极端情形下,发现非正常孤岛导致触电的可能性很小,

分布式能源发电对电网的影响及面临的问题分析

分布式能源发电对电网的影响及面临的问题分析 摘要:随着社会经济的不断发展,人们生活水平的提高,人们对电能的需求不断增加,在我国东部地区,可再生能源发展较快,风能发电与光伏发电等在电网中比例不断增加,但由于这些可再生能源的应用受到自然因素的影响较大,为实现供电的可靠性与稳定性带来了很大困难。分布式能源发电,能够有效降低环境污染,提高能源利用率,是未来发电的主要形式。在本文中,主要对分布式能源发电对电网的影响及其发展所面临的问题进行研究与分析。 关键字:分布式能源发电电网影响问题 Abstract: with the continuous development of social economy,the improvement of people’s living standard, people’s increasingdemand for electricity, in the eastern region of China, the rapid development of renewable energy, wind power and photovoltaic power generation in the power increase, but because of the influence of these renewable energy applications by naturalfactors larger, brought it is very difficult to realize the reliability and stability of power supply. Distributed energy generation, can effectively reduce the environment pollution, improving energy utilization rate, is the main form of the future generation. In this paper, through research and Analysis on the main influence on the distributed energy generation on the grid and the problems. Keywords: energy generation grid impact problems in distributed 中图分类号:F426.61文献标识码:A 一、分布式能源发电概述 分布式能源发电,主要包括燃料电池发电,微型燃气轮机发电、太阳能光伏发电、风力发电、海洋能发电、生物质能发电等。分布式能源发电功率一般为数千万到几十兆瓦范围内,其发电装置较为小型化,分布较为分散,发电稳定高效,发电装置能够分布在用户周围区域,也可以直接布置于配电网之中,其用户供电体现了高效、经济与独立等特征。分布式能源发电属于未来发电的主要形式,当前在我国发电结构中所占有的比例较低,但由于分布式能源发电能够作为集中式发电的重要补充,且发电经济环保,其发展前景较好。通过综合利用分布式能源发电,能够有效解决边远地区与农村地区用电困难等问题,可以为城市用电的稳定性提供保障。在可持续发展的角度来看,分布式能源发电存在着巨大的市场潜能,通过合理规划分布式发电,能够进一步提高能源利用率,降低环境污染,获得良好的经济效益与生态效益。

分布式发电对配电网电压分布的影响

分布式发电对配电网电压分布的影响 随着分布式发电技术的发展,越来越多的分布式电源被接入到电网系统中。这些分布式电源包括太阳能、风力、燃气等多种形式,它们可以提供多种功率等级、不同类型和规模的电力。然而,由于分布式电源与配电网的连接通路和方式不同于传统发电设备,因此其接入对配电网的电压分布产生了影响。 影响一:电压波动 分布式电源的电压波动是影响配电网电压稳定性的一个关键因素。由于分布式电源的随机性和不确定性,它们的产电功率和负载会瞬间发生变化,这会导致电网电压出现瞬时波动。此外,分布式电源对电网单端电压的调节作用也会增加电网电压波动的幅度。 分布式电源与配电网的连接方式不同于传统发电设备,分布式电源的接入会增加电网节点的数量,从而增加连接点的电阻和电感,产生更多的电压失调现象。电压失调意味着同一区域内不同节点间的电压差异高于规定的范围,这会导致电力系统内部发生电流的不协调和损坏电器设备的风险。 影响三:偏压现象 偏压现象是指配电网负荷不平衡,导致同一区域内不同节点电压高低不平衡。分布式电源的接入会增加节点数量,从而导致负载不平衡,产生偏压现象。偏压现象会导致电器设备的故障,从根源上影响电网系统的可靠性和安全性。 影响四:需求响应 分布式电源的接入可以实现对配电网电压分布的需求响应。由于分布式电源具有更强的电网资源利用能力,可以根据需求调整自身的发电功率和负载,以达到对电网电压分布的需求响应。这种被动调节可以缓解电压波动和电压失调等问题,提高配电网的效率和可靠性。 因此,分布式电源的接入对配电网的电压分布产生复杂的影响,其中包括电压波动、电压失调、偏压现象和需求响应等。针对这些问题,需要制定合理的接入政策、智能化管理策略和调节机制,以优化电网结构,提高电网效率和可靠性。

分布式光伏电源对配电网电压稳定性的影响及对策

分布式光伏电源对配电网电压稳定性的影响及对策 摘要:随着电网的规模迅速发展扩大以及负荷需求不断增加,能源紧缺与环境 污染给电力系统带来了新的挑战,利用新能源逐步取代传统能源进行发电将是今 后电力工业发展的趋势。新能源发电具有良好的发展前景和实用价值,分布式电 源DG(distributed generation)作为一种新兴的发电模式逐步被关注和推广,太 阳能光伏发电是可再生能源利用的重要形式,本文从电力系统潮流计算的角度探 究光伏发电对电力系统影响,分析分布式光伏发电并网后电压越限的机理,探究 解决分布式光伏发电引起电压越限的措施和方案。 关键词:分布式电源;光伏发电;配电网电压稳定性;功率优化控制; 引言 目前新能源发电在工程领域中已形成一定规模,分布式光伏电源在电网中所占的比例日 益增大。光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统两种,独立光伏发电也称离网光伏 发电,以蓄电池的形式独立运行。并网光伏发电则指将太阳能组件产生的直流电,利用并网 逆变器将其转换成符合并网要求的交流电后接入公共电网。光伏发电设备一般分布在配电网,其并网运行改变了传统配电网潮流单向供电模式,对配电网的电压稳定性产生显著影响。受 环境气候因素影响,分布式光伏电源的功率输出具有较大的随机性和波动性,容易引起电压 波动、电压越限等问题。近年来因电压崩溃引起的大停电事故引起了许多国家电力部门的重视,电力系统的电压稳定性一直是工程界和学术界的研究重点之一,本文将着重分析光伏发 电并网造成配电网电压越限的机理,探讨提高配电网电压稳定性的有效措施,并针对电压越 限现象制定相应的无功控制策略,优化配电网的无功分布。 —、光伏发电并网对配电网电压稳定性的影响分析 开式网络是电力网中结构最简单的一种,电源点通过辐射状网络向若干个负荷节点供电,一般情况下配电网以开式网络运行,形成单端供电网络。当分布式光伏电源接入配点网后, 线路的功率流向可能发生改变,光伏发电的出力大小将直接影响线路的功率平衡。含光伏电 源的配电网简化等值电路如图1所示。图中Ps1、Qs1为输电线路首端的功率,Ps2、Qs2为 线路末端的功率,P、Q为光伏电源的功率出力,PL、QL为并网点的有功负荷和无功负荷, Us为配电网电压,U为并网点电压,即负荷点电压。 式中、为线路的有功损耗和无功损耗,UN为额定电压。联立式1-4可知,配电网接入 一定容量的光伏电源有助于减小功率传输时的电压损耗,从而提高安装点的电压水平。光伏 电源接入后注入的功率越大,电压上升水平越高,安排合适容量的光伏发电出力有利于系统 重新达到稳定运行点。 当光伏电源出力过大时,满足本地负荷后剩余的有功功率和无功功率将向配电网输送, 由式1知Ps2<0、Qs2<0,即原线路的功率流向发生改变,此时原首端功率大小变为: 二、浅析配电网中无功补偿应用 电力系统无功功率平衡的基本要求是系统中的无功电源可发出的无功功率应该大于或者 等于负荷所需的无功功率与网络中的无功损耗之和。目前在配电网中装设无功补偿设备是改 善电网的无功功率分布、提高系统电压水平的有效手段,电力系统中的无功补偿装置主要包 括固定电容器(FC)、静止无功补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCON)等。其中固定电容器只能收容性无功(即发出感性无功功率),其余几类补偿装置则既能吸收容性无功, 亦能吸收感性无功。 电容器供给系统的无功功率大小与其所在安装点的电压的平方成正比,当安装点电压下 降时,电容器向系统提供的无功将相应减小。当电网出现故障或者受到其他扰动导致电压下 降时,电容器输出的无功减小将可能导致电压继续下降,无功功率调节性能相对较差。静止 补偿器由电容器和电抗器并联组成,配以适合的调节装置能实现平滑地改变输出(或吸收) 无功功率。当电网电压发生变化时,静止补偿器能快速地、平滑地调节无功功率,以满足动 态过程中的无功需求。静止无功补偿器具有运行维护简单、功率损耗小的特点。

分布式能源发电对电网的影响及面临的问题探讨

分布式能源发电对电网的影响及面临的问题探讨目前,由于国家对绿色能源进行着大力的推广,可再生能源在我国东部平 原及沿海地区的发展作为一个整体呈现出大规模集中接入的特点。随着光伏发电和风力发电等间歇性可再生能源在电网中占的比重越来越大,由于受到天气、季节等因素的影响,它的出力波动的随机性将给电网的电压、电能质量、系统保护、损耗及供电可靠性形成非常大的威胁。本文就分布式能源发电对电网的影响做了分析探讨,并且对其面临的问题也进行了阐述。 标签:分布式能源;电网;影响;面临的问题 随着社会的进步和科学技术在21世纪的飞速发展,人们对分布式能源的兴产生了的广泛关注。因为现代工业的快速迅速,所以对电力的需求也在不断的增加,环境问题已成为人们关注的焦点,目前,在环境保护方面新能源分布式发电非常有优势。从未来的发展方面来看,分布式能源发电必将成为未来发电的主要形式。分布式能源的基本想法其实古已有之,古人生炉取暖就体现了分布式能源的思想。随着技术的进步,规模化的集中能源利用渐渐的把分散的能源利用模式所取代。随着进一步的工业化和城市化发展,能源供应在经济发展中已经走到了一个瓶颈期,并且和能源利用有关的环保问题也被人们所广泛关注。分布式能源作为一种方法来提高能源利用效率,而重新受到了国内外的广泛关注。 一、分布式能源发电的概念 分布式能源系统是相对于能源集中生产来说的,它是在一个区域内通过综合运用一种能源转换技术来进行同时供电、热、冷等多种极端能源,从而使能源实现梯级利用和高效利用。其中以天然气为主要的输入能量而把可再生燃料作为辅助的输入能量,把所有可以利用的资源都利用起来。分布式能源的优点分别是:效率高且有利于促进能源的综合利用效率使能源综合利用效率高达90%以上。具有环保性,特别把天然气、燃料电池、可再生能源作为燃料的热电联产系统,采用分布式能源有利于分散一部分污染使它资源化,从而实现减排的目标,来有效的抑制气候变暖。 分布式能源发电通常是指一种小型化、分散式、高效可靠的发电装置,它的发电功率在数千瓦至几十兆瓦,位于用户周围或在配电网中进行直接布置,能够对用户进行高效、独立和经济的供电。虽然这种方式的能源发电在我国当下只占有一小部分,但是这种新的发电方式在世界各国都被十分的看好,认为它不仅能作为集中式发电的一个重要的补充,而且还可以综合的利用到分布式能源。因此,在未来的几年内,不管是对于偏远地区用电难问题的解决,还是对于城镇用户用电可靠性以及可持续发展的实现方面来看,分布式能源发电都具有非常大的市场价值。通过对分布式发电进行合理的规划,可以大幅度提高能源利用率、降低环境污染。 二、分布式电源对配电网的影响

分布式电源接入对配电网的影响

分布式电源接入对配电网的影响 摘要:在电力系统中,配电系统处于电力系统的末端,直接与用户相连,联 系了电源或输变电系统与用户,负责将电力从变电站输送到用户,一旦配电系统 发生故障就会造成大量的负荷丢失,使用户或者企业失电。配电系统的可靠性直 接关系到用户供电的连续性。而能源的需求量越来越大,导致新型各种分布式电 源接入配电网,新型能源的接入配网是未来电网的发展方向,同时,分布式电源 的接入,使传统配电网的网络结构、供电来源、潮流方向等都发生了巨大的变化,因此本文以分布式电源为研究对象,主要是对分布式电源的涵义、类型及对配电 网的影响进行分析论述。 关键词:分布式电源;配电网;影响 近年来,国家大力扶持太阳能光伏发电,太阳能光伏发电近几年内得到飞速 发展。不论是工业用电、商业用电或者是居民用电,大多数用户都希望供电的灵 活性和可靠性大幅度提高。分布式电源的接入,为配电网注入了新鲜血液,使得 当地配电网供电电能双向甚至多向流动,供电可靠性得到一定的提高。与此同时,分布式电源点的大量接入也将使得配电网结构变得更加复杂,进而引发配电网规 划的新问题。下文将对分配式电源接入的相关内容进行详细的论述。 1分布式电源的类型及特性 现在全世界供电系统是以大机组、大电网、高电压为主要特征的集中式单一 供电系统,与常规大电厂集中供电系统相比,分布式能源系统是对大电网的有益 补充,可以就地供应,具有低的能源损失,补充大电网在负荷高峰时的供电能力,可以弥补大电网在局部地区和特殊情况下的安全稳定性不足,在意外灾害发生时 继续供电;土建与安装成本低,能量输送投资很少,可以满足某些用户特殊性的 要求,可在农村、牧区、山区供电供热,大大地减少输电线路的建设;适合于多 种热电比的变化,可灵活地根据热、电需求进行调节,减少以电力来转换到低品

分布式光伏接入低压配电网对电压的影响

分布式光伏接入低压配电网对电压的影 响 摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,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,电网的安全稳定运行逐渐受到了一定的挑战。为此,本文首先讨论了分布式光伏电源的特点,然后分析了分布式光伏电源对配电网电压的影响,为后续光伏电源的发展奠定了基础。 关键词:分布式光伏;配电网;电压 引言 当前由于化石能源的过分采集导致其已经面临濒临枯竭的情境,发展新型能源来替代传统能源已经迫在眉睫。光伏发电由于其来源的可持续和分布的广泛性而成为日益重要的一种能源获取方式。某地区是国家规定的新能源发电的试行地区,在太阳能发电和生物质能发电等新能源发电方式上都取得了突破。太阳能发电又是其中的重点项目,因此深入研究分布式太阳能发电对电网的影响,为以后进行大规模铺设提供实验参考数据具有重要意义。本文首先研究了分布式光伏接入配电网后对整个用电电网电压的影响,并根据实际情况提出了解决电压超限的措施建议,使电压保持在可偏差范围内。本文研究成果对新能源发电方式的有效开发利用,推动新能源发电项目开展,保护人民财产安全具有重要借鉴意义。 1概述 1.1分布式光伏发电概述

太阳能最大的优点就是无污染、可再生,在光伏发电飞速发展的过程中,国家也出台实施了很多政策,从2013 年开始,光伏发电爆发式增长,到 2019 年装机容量增加了至少 10 倍。当前国家政策也逐步切斜到分布式光伏发电中,也让市场结构产生了明显的变化,在分布式光伏并网后,装机容量变得更多,截至2019 年的数据可知,该比例超过了三层。这项发电技术应用前景较好,其特点表现在以下几点:(1)发电系统的安装与用户距离较短,且呈现出分散状态,能够实现自发自用,剩余的电量也可以入网;(2) 有效控制了但项目装机容量,在向低压配电网渗透以后,密度有了大幅度提升;(3)受到光照、环境等条件的限制,在光伏发电出力过程中,也呈现出众多不确定性。光伏发电的波动较大,随机性很强,在应用逆变技术后,需要安装各种器件,随着光伏并网规模的逐步扩大,不仅电网运行出现了变化,也增加了调度的难度。具体来说,分布式光伏发电过程中,更需要关注对电能质量的控制,并保证系统运行的可靠性,尤其是电网调度等方面要求越来越严格。可见研究分布式光伏并网对配电网影响很大,关系着对太阳能的开发与利用。 1.2分布式光伏电源的特点 近年来,可再生能源的开发成为了全球能源发展的主流,并且取到了巨大的成就。随着可再生能源的飞速发展,光伏电站受到了电力行业的青睐,其广泛应用至电网运行中。光伏发电是将太阳能转化为可供电网使用的电能的技术,具有取能方便、清洁卫生的特点。光伏电站转换出的电能强弱与太阳的辐射强度有关系,辐射强度越强,产生的太阳能越多,转化出的电能也随之增加,因此光伏电站一般建设于太阳光照较强的区域。同时,由于光伏发电与太阳光照息息相关,因此其发电受周围环境影响较大,光伏出力具有一定的波动性,当其接入电网后,很可能会对电网的供需平衡造成影响。 2分布式光伏接入低压配电网对电压的影响 2.1强化日常调度管理,强化反孤岛运行防护 在运行光伏电站时应派遣专业技术人士对其进行管控,全面服从调度指令,严禁出现拒绝或拖延执行情况。在并网、解列时应与电网调度商议,待得到肯定

分布式光伏电站接入对配电网电压的影响

分布式光伏电站接入对配电网电压的影 响 内蒙古自治区乌海市 016000 摘要:随着“碳中和、碳达峰”的目标指引政策鼓励,分布式光伏发电项目 迎来了蓬勃发展的历史窗口期。分布式光伏发电站的并网是充分发挥出光伏电池 作用的一种电力网络接入方式,但此种接入方式会对配电网络产生一定程度的影响。 关键词:分布式光伏电站;配电网;策略 引言 随着我国生态文明战略的快速稳步实施,太阳能作为一种清洁型能源将得到 更加广泛的开发和利用。分布式光伏电站作为一种新型的太阳能发电技术设施, 具有清洁环保、资源节约、兼容性强、维护便利等优势,受到企业和居民的青睐,对当地电网供电是一种有效的补充。 1光伏发电系统的原理及并网特点 1.1光伏发电系统的原理 光伏发电系统是由光伏组件、汇流箱、控制器、逆变器以及交流并网等组成的,其中光伏组件是整个光伏发电系统的重要组成部分,是将太阳能转换成为电 能的重要装置。汇流箱将各个光伏组件的电能进行汇总,由于光伏组件产生的电 能是直流电,要想并网必须首先将其装便成为交流电,逆变器就是起到这个作用的,逆变器将光伏组件的直流电转变成为交流电。转换完成后交流并网装置将实 现光伏电能并入到电网中,其中还需要对光伏产生的电能进行滤波等操作,减少 其交流输出的谐波。

1.2分布式光伏并网的特点 光伏电站的不断扩大和发展,其光伏组件的光电转换效率也在不断上升,但 是在光伏电站建设的过程中其采用的是分布式的策略,其对于光伏电站今后的发 展是不利的,并且在并网的过程中其不能够直接并入到低压配电网中,需要采用 变压器将电压提升以后才能够并网使用。光伏电站在电容量方面的建设还是比较 保守的,其相对于传统的电站,其在实际中的占比还是比较小应该逐渐加大其光 伏电站的使用。光伏电站在接入到电网系统时,其选择的接入点要保证不能够影 响到电网系统的安全性和稳定性。 2光伏发电并网对电能质量的影响 2.1电压偏差 当光伏电站并入其他电网时,会非常显著地降低电网网络的电能质量,需要 针对性地采取评估措施,对光伏电站并网的影响进行分析和研究。在具体评估时,需要将全网电能质量指标量化,依托指标量化后的数据信息确认光伏电站并网后 的电能质量变化。从实践上来讲,光伏发电容易受到光照、温度因素的影响,且 这种影响本身具有波动性大的特征,因此在光伏电站并网的过程中,电压偏差是 最为典型的一种影响。当并网接入后,系统发电电源将被并网电源所替代。这时,电网内的电压会大幅提升,这主要是由于有功并网电流电压对并网点输出电压和 电流的影响而造成的。光伏电站在持续运行的过程中,也会产生具有驱动作用的 电流,其内部的光伏逆变器、变压器等设备会感应到有功驱动电流,进一步表现 为电压水平的显著变化。 2.2电压波动和闪变 在日常应用的过程中,光伏发电的输出功率会受到天气因素的影响,从小到 大呈现出逐步增加的趋势,达到最为集中且最大的输出功率,随后呈现出逐步降 低的趋势。这种趋势和正态方向分布的状态都是由于并网接入所引起的一种典型 现象。 3提升分布式光伏电站发电量的策略

论分布式光伏发电对配电网供电电压的影响

论分布式光伏发电对配电网供电电压的 影响 摘要:我国电力工业已进入快速发展时期,在经济社会发展中发挥了不可替 代的作用。更多的先进技术被应用到电力系统中,其中光伏发电技术最具代表性。由于采用太阳能发电方式,所以具有环保的特点。考虑到这种发电技术是通过中 高压或低压线路与输电网相连,其运行过程中很可能出现电压超限,从而威胁配 电网电压的稳定性。因此,相关技术人员应研究分布式光伏发电系统影响配电网 电压的路径,并制定出电压越限问题的解决方案。 关键词:电压越限、配电、光伏发电、配电网模型。 介绍 摘要:阐述了分布式光伏发电系统的架构,分布式光伏发电系统对配电网电 压的影响,探讨了如何解决电压越限问题,并在此基础上建立了模型进行分析。 1分布式光伏发电技术 1.1分布式光伏发电技术的特点 目前,国际上对分布式发电还没有统一的定义。而分布式发电作为发电装置 的一种,有以下两个特点:(1)电量小,(2)可以直接部署在用户附近。广义的分 布式光伏发电包括并网和离网光伏发电系统。国际和我国配电网中经常采用并网 分布式光伏发电系统,其连接路径是公共耦合点,也是系统和负荷的分界点。 无储能的分布式光伏发电系统通过变压器接入中压公共配电网(电压10kV、 20kV、35kV),向配电区域输送电能。同时,本身不能储能的分布式光伏发电系统,也可以通过接入中压和低压线路向用户输送电能。如果传输的功率大于所需 的功率,分布式光伏发电系统将通过公共耦合点将多余的功率传输到公共配电网络。但是,当公共电网输送的电力小于配电区域所需的电力时,公共电网需要向

电网输送电力。因此,这种传输模式在离网时无法运行。目前,这种传输方式广泛应用于建筑光伏系统。除此之外,还有一种光伏发电系统,即带储能的分布式光伏发电系统。因为它可以储能,离网时也可以输电,主要在低压用户侧并网[1]。 1.2分布式光伏发电技术的优势 分布式光伏发电系统利用新能源实现发电,具有明显的优势,具体表现在以下几个方面:操作简便、启停快速、自动化程度高;组装成本低;建设周期相对较短;对环境的破坏较小;良好的调峰性能;可就地发电输电,即使设施出现问题仍可输电,为集中供电提供保障;发电能力大,能够向指定区域输送足够的电力;考虑到各系统相互独立,其运行中的安全隐患相对较小,可以大大减少输电中断;运行中几乎没有能耗,也不需要配送站的支持。可以有效控制运行成本,在降低线损的同时保证系统稳定运行。可以看出,该发电技术的应用将对城乡用电格局的配置、能源结构的转变、自然环境的保护起到积极的作用,同时也为能源安全提供了保障。 2分布式光伏发电对配电网的影响 在配电网的运行过程中需要向不同的符合输送电力,而且大部分负荷的用电量都不稳定。而由于太阳能会受到外部环境的较大影响,因此无法确保相对稳定的发电和输电。这决定了即使采用了光伏发电系统之后也不能完全放弃公共电网的使用。除此之外,由于分布式光伏发电装机的容量越来越大,导致其接入时的渗透率越来越高,因此在很大程度上影响着配电网的运行,其具体影响包含以下几个方面。 对电网规划的影响。在配电网实际建设的前期,相关技术人员应该合理和精准预测负荷,需要考虑到配电网运行的安全及负荷的增长情况。考虑到分布式光伏发电系统在并网的过程中会受到诸多因素的影响,导致在对用电地区负荷预测与设计的过程中存在较大的变数,从而增加了电网网架的设计难度[2]。根据现有的研究得知,采用分布式光伏发电系统时,配电系统负荷的增长会受到影响,从而对系统后期的设计带来干扰,不利于实现最佳的网络布置,从而导致电网设

分布式电源接入对配电网电压的影响研究

分布式电源接入对配电网电压的影响研究 摘要:本文介绍了分布式电源及其模型,对电压分布计算及其影响进行了分析,并提出了相应的算例分析。 关键词:分布式电源;配电网;电压 随着经济的发展,分布式电源受到越来越多的关注。DG大规模的应用,使配电由传统的单电源辐射网络变成多电源的新型网络,这将会改变潮流分布及潮流 方向。同时,DG的接入使单向潮流变为双向潮流,增加了潮流分布的不确定性,从而影响了配电网电压。 一、分布式电源 分布式电源也称分散电源或嵌入式电源,通常是指发电功率在几千瓦至数百兆 瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的高效、可靠的发电单元。包括可再 生能源和本地可方便获取的化石类燃料进行发电供能的系统,发电容量通常限定在 几十兆瓦以下,目前所采用的分布式电源有:1)风力发电技术,可应用于无电网的 地区,为边远的农村、牧区和海岛居民提供生活和生产所需的电力。风力发电技术 在新能源领域已经比较成熟,经济指标逐渐接近清洁煤发电。2)光伏发电技术,近 年来,在国内外受到了广泛关注,虽然光伏电池与常规发电相比有技术条件的限制,但由于它利用的是可再生的太阳能,仍受到人们的重视。3)燃料电池技术,由于传 统发电方式无法比拟的优点,燃料电池被认为将成为与火电、水电、核电并驾齐驱 的第4种发电方式,其用于分布式发电的前景亦十分广阔。4)微型燃气轮机技术, 其特点是体积小、质量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。它是目前最成熟、最具有商业竞争力的分布式电源。 二、分布式电源模型 分布式电源种类多样,其与配电网连接的接口也各不相同,根据其自身的运行、控制的特点和并网接口的不同,将含分布式电源的节点类型分为4类:PQ 节点、PV节点、PI节点、PQ(V)节点。 1、分布式电源节点类型。PQ节点类型,认为DG发出的有功和无功都是恒 定值。该方法计算简单,潮流处理方便,但理论值与实际值偏差较大。PV节点类型,有功和电压恒定,一般有足够的无功容量来维持恒定的电压值。该类节点有 励磁电压可调型的同步发电机和以电压控制型电力电子装置作为并网接口的双馈 风机、光伏、燃料电池和微型燃气轮机。PI节点类型为采用电流控制型的电力电 子装置作为接口的分布式电源,输出恒定电流。PQ(V)节点类型有两类:励磁 电压恒定或无励磁系统的同步发电机,其发出的无功功率与其机端电压有关;采 用异步发电机并网的风电机组,由于本身没有励磁系统,需要从电网中吸收无功 功率建立励磁磁场,其吸收的无功功率也与机端电压有关。因此这两类DG作为PQ(V)类型的节点来处理。 2、潮流计算处理。牛顿-拉夫逊法在输电网的计算中广泛应用,其同样也适 用于配电网。该方法具有很好的收敛能力,不仅可以直接处理各常规节点类型, 还可以对不同种类的分布式电源进行算法改造,因此选用该方法进行潮流计算。 对于可处理为PQ和PV类型节点的DG,可以直接使用牛顿-拉夫逊法计算潮流。 PI节点类型已知量为恒定的有功输出和注入电网的电流。由电压、电流、有功和 无功的关系,可求出DG输出的无功为: ,PQ(V)类型的节点分为同步电机和异 步电机两类来讨论。对于同步发电机,以隐极机为例,发出的有功功率P和无功 功率Q为:(2)(3)式中Eq为隐极机空载电动势,取为定值;V为机端电

分布式电源接入对配网电压的影响分析

分布式电源接入对配网电压的影响分析 摘要:在电力事业里,配电网是主要的组成部分,分布式电源是其中有着非 常关键的作用,其是在二十世纪八十年代逐渐被应用的电力系统供电方法,伴随 我国的科学技术水平不断发展进步,促使分布式电源起到越来越重要的作用,其 能够调动的电能总量也快速增多,分布式电源相比于集中式电源有着供电能耗小,供电迅速,不会对自然环境产生巨大污染等优势,是现代电力企业应用非常广泛 的供电方式。分布式电源将过去传统的统一供电方式转变成多个供电源为用户进 行供电服务,提高了电能供应稳定性。 关键词:分布式电源接入;配网电压;影响 引言 在能源问题日益突出和大力发展清洁能源的背景下,分布式光伏发电和风力 发电得到了快速的发展,分布式电源在配电网的接入规模越来越大,但接入配电 网后,由于光伏和风力均具有很大的不确定性,分布式电源接入会对配电网的电 能质量及稳定性造成很大的不利影响,因此需研究分布式电源接入对配电网电压 波动影响的规律。 1无功调整基本原则 1)电网无功功率在保证电压质量、降低电能损耗的前提下,实行分层、分 区就地平衡的原则。应尽可能使无功功率就地供应,避免通过长距离线路输送无 功功率。局部电网无功功率不足时,应先就地调整,无法调整时,再由电网调整。2)发电机运行功率因数应按电网要求进行调整。3)新投运发电机组应具备在有 功功率额定时,功率因数进相0.95运行的能力。对已投运的发电机组,有计划 地进行进相运行的试验。4)由市调直接调度的具有进相运行能力的发电机组, 其运行方式的改变按值班调度员的命令执行。5)无功补偿设备应按照电网无功 功率优化计算结果优化配置,提高无功补偿设备的最优运行能力。

分布式电源对配电网电压的影响分析

分布式电源对配电网电压的影响分析 摘要:在建设可持续发展的社会背景下,电网也在大力发展智能发电,因此分 布式发电技术是电力的新兴重点发展方向。作为新兴发电技术它具有投资小、节 约能源、保护环境、供电能力可靠和发电方式灵活等优点,但分布式电源接入电 网后,就会与公共电网发生相互作用,难免会对配电网的电压质量产生影响。鉴 于此,文章结合笔者多年工作经验,对分布式电源对配电网电压的影响分析提出 了一些建议,仅供参考。 关键词:分布式电源;配电网电压;影响分析 引言 作为一种利用可再生能源、清洁能源进行绿色发电的技术,分布式电源相比 于使用化石能源发电的传统电网有着巨大的优势。分布式电源大多就近安装在配 电网中的用户端,不仅减少了线路的功率传输损耗,而且还降低了线路修建成本,提高了能量的利用率。但是,在分布式电源给人类带来诸多益处的同时,也随之 附带了很多问题,例如,其不确定性对电网电压造成的波动和影响、运行时注入 电网的谐波污染等等。因此,如何减小分布式电源接入电网后对其产生的各方面 影响,也就成为了另外一个人类科技进步路上必须克服的难关。 1分布式电源的理论概述 分布式电源又被叫做分布式发电技术,主要指一部分小型容量的发电结构覆盖在 使用的用户以及配电网的周边。伴随着电力行业的要求由于环境保护、节能减排、新能源等方面的问题而逐渐提高,分布式电源的相关发电技术随着形势紧逼被逐 渐注重。分布式电源在运用上的占比在慢慢扩大,而在该领域的应用扩展也成为 炙手可热的话题。分布式电源的发电技术运用的发电形式主要有风力、太阳能、 内燃机等相关的新能源发电,经常被使用在固定的场所。由于该技术发电形式的 特殊,如若全面实施,则对发电企业带来了全新挑战。在分布式电源的使用过程中,配电网络的作用是将使用的用户与相关电源对接,是改变传统网络对接的一 种新型方式。这种改变方式将会在一定程度上影响配电网的使用运行能力和整体 结构布置,所以分析该情况下的影响具有重要的研究价值。 2分布式电源的优点 2.1节约电能,降低能源消耗 分布式电源在距离上离使用电的相关区域较近,而且在放电方式上拥有较多的方法,所以可以在传统的发电方式上有效节约电能,降低能源的大量消耗。按照焦 尔的相关电能定律可以知道,只有增加电压才能降低电能的消耗量。因此,在进 行电能输送进程中,可以通过加大电压或者减小电压完成和控制电能消耗。同时,如果直接进行电压的加大或者减小,由于变压器的作用,会产生浪费电能源的现象。分布式电源进行电能配送,能够将电能的利用实现阶梯级效果,降低电能输 送过程中的能源消耗,达到节约电能的作用,符合当代可持续发展的理念。 2.2电能质量有明显提升 分布式电源的主要优势在于拥有传统配电系统没有的低电压稳定系统。这对电能 质量提升效果明显,大大提高了用电的稳定性。在规模布置上,分布式电源布置 较小,所以它的搭建周期相对较短,在出现不可避免的问题时,能够按时整体调 节配电系统,从而保障电能的质量。 3分布式电源对配电网电压的影响分析 3.1DG接入配电网对电压影响的数学模型分析

分布式发电对配电网电压分布的影响

分布式发电对配电网电压分布的影响 随着能源需求的不断增长以及对环境保护意识的提高,分布式发电技术逐渐成为新能源发展的热点。分布式发电系统具有小规模、就近供能、资源分散等特点,可以有效减少能源的传输损耗,提高能源利用效率,为配电网的稳定运行提供了有力支撑。分布式发电对配电网电压分布也带来了一定的影响,这需要我们认真研究和解决。 分布式发电对配电网电压分布的影响主要表现在以下几个方面: 一、电压波动较大 由于分布式发电系统的接入位置多样化,且属于独立运行的系统,其电流输出会对供电网的电压产生影响。当分布式发电系统出现故障或者突然启动时,会导致供电网电压的瞬时波动,造成供电不稳定,甚至影响用户用电设备的正常运行。 二、电压失调 由于分布式发电系统的接入会改变配电网的电流分布,从而影响供电网的电压分布。如果分布式发电系统的接入位置过于集中,可能造成供电网部分区域的电压失调,导致供电质量下降,影响用户的用电负荷。 四、电压不平衡 分布式发电系统的接入往往会引起供电网的电压不平衡,主要表现为电压的冲击、无序和不对称。这种不平衡会对供电设备的运行安全带来一定的隐患,降低供电系统的可靠性。 一、加强技术标准和监管 应加强对分布式发电系统的技术标准和运行监管,规范其接入方式和容量大小,确保其对供电网电压分布的影响在一定范围内可控。 二、优化电力系统规划 在城市新建或者改造配电系统时,应考虑分布式发电系统的接入规划,合理分布并引导分布式发电系统的安装位置,从而减小其对电力系统电压分布的影响。 三、采用智能电网技术 智能电网技术可以提供对供电网的实时监测和控制,通过智能化调度和管理,可以对分布式发电系统的接入进行精确的控制和优化,从而减小其对电压分布的影响。 四、推广新型电力设备

分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案_概要

第 34 卷第 10 期电网技术 145 超过 Umax。在第 2 种情况下,根据指定的电压控制方案, 8 个用户点逆变器吸收的无功功率均为 1)光伏发电接入配电网对电压有一定的提升作用。对于线路上的一点,若该点及后面所有负荷功率总和小于该点及后面所有光伏出力总和,则该点电压升高,反之电压降低。 0.006 Mvar,总容量为 0.048 Mvar,此时线路各点电压满足控制要求,其值如下: U0 = 380 V ; U1 = 385.8 V; U2 = 391V; U3 = 395.4V; U4 = 399.2V; U5 = 402.2V; U6 = 404.5V; U7 = 406.1V; U8 = 406.8V。线路各点电压曲线如图10(c所示。可见,在这种情况下,逆变器吸收的无功功率比控制每一点电压为2)单个光伏接入后,随着光伏发出功率的增加,线路电压变化趋势有 3 种:①逐渐降低;②先降低后升高,再降低;③先升高后降低。在后 2 种情况下,光伏发电接入点电压为局部电压最高点,以此控制最大接入容量。 380 V 时吸收的无功功率大大降低,线路各点电压也在电压偏差要求的范围内。方案 3 :安装储能装置。图 11 为每户接入 3)同等容量光伏发电分散接入对电压的提升幅度要低于集中接入线路末端时引起的电压升高幅度,高于集中接入线路前端时引起的电压升高幅度。 0.01 MW 光伏发电后, 8 个用户电压在 1 d 24 h 的变化曲线,其中 8 号

用户的电压最高,且光伏发电接入后的 9~17 h 期间 8 号用户的电压超出 1.06 pu。因此,在 9~17 h 内限制每个光伏发电出力只发 5 kW,共储存电能 34 kW⋅h,在晚高峰光伏没有出力时段消纳这些电能。 1.14 电压/pu 1.08 1.02 0.96 0.0 用户 7 用户 8 用户 6 用户 5 4)光伏发电容量较大时,将引起线路局部电压超出电压偏差要求。对于单个光伏发电接入,可采取接入点进行感性无功功率补偿、逆变器电压控制补偿来稳定电压;对于多个光伏发电接入,可采取末端感性无功补偿、中央主控和逆变器无功控制补偿结合的方法稳定电压。计算结果表明,采取集中补偿所需无功补偿容量要低于逆变器控制所需的总无功补偿容量。用户 3 用户 4 用户2 用户 1 4.8 9.6 t/h 14.4 19.2 24.0 5)通过加装蓄电池储能装置,在光伏发电时期储存多余电能,可抑制电压波动。在夜间或阴雨天气将储存电能释放,同时起到了抑制电压波动和连续供电的作用。图 11 多个光伏发电接入用户日电压随时间的变化曲线 Fig. 11 Voltages of one day with multiple PV generations 多个光伏发电接入且加入储能装置后线路日电压的变化曲线如图 12 所示。由图 12 可知,24 h 内线路各点电压均在合格范围内。 1.050 电压/pu 1.025 1.000 用户 7 用户 8 用户 6 用户 5 参考文献 [1] [2] 王斯成.最新世界和中国光伏动态[C]//中国可再生能源行业协会年会.2008.赵春江,杨金焕,陈中华,等.太阳能光伏发电应用的现状及发展[J].节能技术,2007,25(5:461-465. Zhao Chunjiang,Yang Jinhuan,Chen Zhonghua,et al.State and development of photovoltaic application[J] . Energy Conservation Technology,2007,25(5:461-465(in Chinese. [3] 梁有伟,胡志坚,陈允平.分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述[J].电网技术,2003, 27(12:71-75.用户 1 用户 2 用户 3 用户 4 0.0 4.8 9.6 14.4 19.2 t/h 24.0 Liang Youwei,Hu Zhijian,Chen Yunping.A survey of distributed generation and its application in power system[J].Power System Technology,2003,27(12:71-75(in Chinese. [4] 梁才浩,段献忠.分布式发电及其对电力系统的影响[J].电力系统自动化,2001,25(12:53-56.图 12 Fig. 12 多个光伏发电接入且安装储能装置后用户日电压随时间的变化曲线 Voltages of one day with multiple PV generations and energy storage devices 4 结论本文在研究光伏发电影响电压机理的基础上,分别分析了在负荷较小的线路末端发展光伏发电对电网电压的影响因素,解决了容量较

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