大量分布式光伏电源接人对配电网的影响研究

ssshh · 发表于 2012-10-27 15:53:27

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光伏电源是分布式发电技术中发展最迅速的部分。分布式光伏电源通过逆变器接入到配电网中，具有随机性。与传统的电站有所不同，因此有必要对分布式光伏电源对配电网的影响进行深入的研究。从对电压的影响、对短路电流的贡献等7个方面详细讨论了分布式光伏电源对配电网的影响，为后续的深入研究提供参考。

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中，对传统的配电网络提出了新的挑战.因此有必要对分布式光伏电源和配电网之间的交互影响进行深入的研究。通过研究分析，采用新技术、制定新措施，在充分发挥光伏电源作用的同时，将光伏电源和配电网交互的不利影响减到最小。

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：升高接人点电压、引起电压波动、注入电流谐波和直流分量、直流侧接地故障、对短路电流的贡献、非正常孤岛、对配电网络设计、规划和营运的影响和提供辅助功能等。下面将从这7个方面对配电网络的影响进行详细讨论。

洛丽塔 · 发表于 2018-9-30 09:14:02

真心不错，对刚接触的具有指导性作用

ouyang1228 · 发表于 2018-9-29 14:45:37

综述性文章，对刚开始研究有指导作用

一蓑烟雨1 · 发表于 2017-4-26 21:41:17

楼楼有没有PSCAD的光伏电源模型

mingyu · 发表于 2012-10-27 16:53:34

综述性入门的一篇文章，谢谢分享。

ssshh · 发表于 2012-10-27 18:08:50

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人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人点的电压。如果接人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。

ssshh · 发表于 2012-10-27 18:11:14

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%一20%.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。

ssshh · 发表于 2012-10-27 18:13:35

4注入电流谐波电流

谐波对配电网络和用户的影响范围很大.通常包含改变电压平均值、造成电压闪变、导致旋转电机及发电机发热、变压器发热和磁通饱和、造成保护系统误动作、对通信系统产生电磁干扰和系统噪音等。

光伏电源逆变器产生的谐波来源主要有2个：50 Hz参考基波波形不好产生的谐波和高频开关产生的谐波。谐波之间的相位差、配电网的线路阻抗以及负荷都能消除部分谐波。当光伏电源逆变器生成正弦基波时，可以部分补偿配电网的电压波形畸变.但会使逆变器输出更多的电流谐波，把光伏电源逆变器接入到弱电网时就会明显出现上述现象。当光伏电源逆变器检测配电网电压来生成参考基波时.光伏电源逆变器可以输出很好的正弦波电流。但是无法补偿配电网的电压波形畸变。

ssshh · 发表于 2012-10-27 18:32:23

5注入直流分量

直流分量主要对配电网中的变压器、电流式漏电断路器(RCD)、电流型变压器、计量仪表等造成不利影响。其中对电流式漏电断路器和变压器的影响最为不利.如造成电流式漏电断路器误动作和造成变压器磁通饱和、发热、产生谐波和噪音等。

现在.许多并网光伏电源逆变器都采用隔离变压器来抑制直流分量的注入。有些国家明确规定要以带隔离变压器的方式接入，而有的国家并无此项强制性规定。但近十几年来，由于技术的进步.去除隔离变压器可带来更高的效率并减少生产成本，不带隔离变压器的光伏电源逆变器应用越来越广泛。采用脉宽调制(Pulse-width mod.ulatim，PWM)技术的光伏电源逆变器可以抑制直流分量输出，但是当配电网电压含不平衡的正序和负序分量时.会对采用PWM技术的光伏电源逆变器的性能造成不利影响。

ssshh · 发表于 2012-10-27 18:34:01

6对配电网络设计、规划和营运的影响

随着越来越多的分布式电源接入到配电网络中，集中式发电所占比例将有所下降，电力网络的结构和控制方式可能会发生很大的改变，这种改变带来的挑战和机遇将要求电力网络从设计、规划、营运和控制等各方面进行升级换代。

在可以预见的将来.大量被消费的电能将来自于低压配电网络，提前对配电网络的结构进行升级换代和优化显得尤为重要。例如如何使配电网络的结构适应网络电流的逆向和正向的流动。另外，大量分布式光伏电源接入到配电网中后。用户侧可以主动参与能量管理和运营.使传统配电网运营费用模型不再适用。因此，一方面面临电力市场自由化和解除管制的压力。一方面可再生能源诸如光伏电源却得到保护和补贴，使得配电网在保证供电质量和可靠性方面面临越来越大的压力。近些年，一些专家学者提出了模拟电站和微网概念，可运用到分布式光伏电源管理中.把有功出力具有随机性的光伏电源和具有保证出力的电源以及储能装置集成在一起.作为整体的模拟电站或者微网，整合到当今的电力生产和传输框架内。

redplum · 发表于 2012-10-29 00:58:14

终于见到了不用花流量的帖子了

tonyemperor · 发表于 2012-10-29 16:42:27

支持楼主

caiwu226 · 发表于 2012-10-29 17:00:32

大量分布式微电站的出现必然对电网的可靠运行带来负面效果，确实需要提前进行预防控制

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