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分布式光伏發電系統并網對配電網電能質量的影晌

2015-12-10 09:52:42 點擊:1784

1. 電壓偏差
電壓偏差是指供電系統在正常運行下,某一節點的實際電壓與系統標稱電壓之差與系統標稱電壓的百分比。電壓偏差是衡量系統電能質量的一個重要指標,電壓偏差越小則電能質量越佳。
2. 電壓波動和閃變
電壓閃變反映了電壓波動引起的燈光閃爍對人的視覺產生的影響,是電壓波動引起的結果。
引起分布式光伏發電系統功率波動的因素很多,光伏發電系統外界能源輸入的變動是其主要原因;此外控制器的算法和參數整定可能導致系統輸出功率的周期性變動。為了提高發電效率,分布式光伏發電采用最大功率追蹤控制,當外界條件發生變化時其輸出功率必然隨之變動,從而引起電壓波動。另一個方面的原因是分布式光伏的調控和運行由電源的產權所有者控制,可能出現隨機啟停機組。
分布式光伏發電受光照變化以及其發電系統的啟動和停運的影響,可能使配電網的電壓經常發生波動。分布式光伏發電的頻繁啟動和功率波動會使配電線路上的負荷潮流變化大,從而加大電壓調整難度。
電網的潮流分布決定了電網的電壓分布情況,所以電網中負荷消耗和電源注入功率的變化會引起電網各母線節點的電壓波動。
分布式光伏發電系統在公共連接點單獨引起的電壓閃變值應根據電源安裝量占供電容量的比例以及系統電壓等級,并按照GB/T 12326《電能質量電壓波動和閃變》的規定來確定。
由于分布式光伏發電中不同光伏的特性差別較大,要精確預測出電網中電壓閃變的大小,需要精確的電源模型、控制器模型、負荷模型和電網模型。另一方面,閃變涉及的頻率范圍為0.05-35Hz,所以精確的分析必須采用電磁暫態模型。多數的分布式光伏是采用  “直流十逆變器”的方式援人系統,逆變器的開關頻率最高已經超過了20kHz,如果要模擬逆變器的動態過程,其仿真步長將小于1us,而閃變短期參數Pst(short time parameter)的測量時間為10min。所以在目前的技術條件下,上述的仿真幾乎是無法實現的,這也是多數的閃變研究采用實測方法的一個重要原因。閃變仿真的目的在于揭示系統中可能存在的閃變問題,找出系統中Pst最大的母線,檢驗閃變抑制方法的效果,所以可以抓住主要問題忽略次要問題進行建模分析。
在滿足IEEE規定的5%限值前提下,以逆變器并網的分布式光伏,由于其控制系統的作用可以看成一個受控電流源,較好地實現-了恒功率負荷特性,可以在大規模仿真中用恒功率負荷來代替逆變電源。
由于電網的潮流分布決定了電網的電壓分布情況,因此可以采用潮流計算獲得功率變動時電壓的穩態變動隋況。如果沒有過渡過程,穩態計算結果和動態仿真結果是一致的,可以將穩態電壓變動看成實際電壓曲線的一階近似。對于分布式光伏輸出功率波動引起的閃變,可以采用時域仿真的方法進行精細分析。為了減少分布式光伏投退時對電網電壓的影響,一般要求分布式光伏發出或吸收的無功功率盡可能少。
(1)帶有良好控制系統的分布式光伏,能夠很好地模擬類似于恒功率負荷的電源特性,減少了分布式發電對配電網運行的影響,并表現出良好的運行特性。
(2)分布式光伏投切對電網電壓閃變的影響幾乎可以忽略,電源的功率議動造成的電網電壓閃變值也較低。
(3)良好的控制系統可以很好地抑制電網電壓的波動,分布式光伏對電網壓波動的影響是十分有限的。
(4)分布式光伏并網后,公共連接點的電壓偏差滿足GB/T12325《電能質量供電電壓偏差》的規定,即:10kV及以下三相公共連接點電壓讕差不超標稱電壓的±7%。
(5)分布式光伏發電系統并網后,公共連接點處的電壓波動和閃變滿足GB/T12326《電能質量電壓波動和閃變》的規定。

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