含分布式电源的配电网电压暂降研究

基于蒙特卡罗模拟方法运用EMTDC/PSCAD建立模型,包括分布式电源以不同接入位置、出力大小和控制方式并网的模型以及故障特征的随机模型.采用系统均方根值变化频次作为评价各节点电压暂降的指数.此方法结合一个中压配电网算例分析分布式电源在以上3个方面对电压暂降的影响.结果表明分布式电源的接入能够降低配电网电压暂降发生频次,改变接入位置、出力和控制方式均影响电压暂降的发生频次,这为分布式电源配置优化和缓解电压暂降提供依据.     

风储互补微网对配电网可靠性的影响

随着分布式发电技术的不断推广和发展,大量DG(分布式发电)以微网形式接入配电网.文中以风储互补微网为对象,根据互补微网在配电网中的运行方式,采用蒙特卡洛仿真算法,从负荷点和系统两个层面上给出了配电网中常用的几项可靠性指标;在分析了随机电源特点的基础上,建立风储互补微网可靠性评估模型;根据传统配电网可靠性计算结果对风力DG进行选址,在确定储能配置后形成了计划型孤岛范围;提出由于风储微网内负荷和风力DG出力的时变性,在孤岛内有可能发生储能放电过量,从而导致微网解列的二次故障问题.对风储互补微网接入后的配电网的蒙特卡洛可靠性仿真结果表明,风储互补微网能有效提高配电系统的可靠性.     

基于可信性理论的微网动态有功优化控制

针对包含多种分布式电源的微网并网运行系统,应用可信性理论分析法,建立了包含分布式电源的微网并网运行系统的动态有功优化模型,以微网运行的费用成本最小化作为目标函数,求解后将其结果与采用场景法处理随机变量的优化方法所得结果进行对比.算例分析验证了所提模型的正确性,以及所述方法和求解算法对处理小规模分布式电源接入微网有功优化问题的有效性和实用性.     

基于OpenDSS的含光伏发电对配电网电压及网损的影响

光伏电源接入配电网后,改变了配电网的潮流分布,对配电网电压和网损产生了影响。在此基础上,分析了分布式光伏发电接入传统配电网后给配电网电压及网损带来的影响。结合IEEE37节点网络,在OpenDSS仿真软件中建立了仿真模型,定量分析了不同接入点和不同渗透率的分布式光伏对配电网电压及网损的影响。结果表明,合适的并网容量和接入位置对支撑节点电压和改善网损有一定积极作用。     

兼顾经济品质的配电网分布式光伏承载能力评估方法

为了量化评估高比例分布式光伏接入配电网所产生的综合影响,本文提出一种兼顾经济品质的配电网分布式光伏承载能力评估方法。首先,从分布式光伏并网特性、分布式光伏利用特性和配电网适应性3个方面,构建配电网承载能力综合评价指标体系;然后,综合考虑光伏接入量和经济品质,建立光伏并网容量优化模型,并根据分布式光伏不同开发需求,形成不同并网容量接入方案;最后采用状态空间评价方法对配电网分布式光伏承载能力进行综合评估。通过对IEEE33节点配电网进行仿真分析,结果表明所提承载能力评估方法能够全面客观地反映配电网对于分布式光伏的承载能力。     

分布式光伏接入配电网继电保护的解决方案

高渗透分布式电源接入配电网导致配电网保护异常复杂,通过对分布式电源并网对配电网故障电流影响的分析,提出一种分工况保护方案。方案利用含分布式光伏配电网在孤岛检测过程中采集到的电压、电流和频率等信号,通过功率守恒的原理,判定并网分布式光伏发电系统是否处于等功率、欠功率或过功率状态;进一步根据并网侧电压和电流突变的大小与光伏阵列侧输出功率、电压和电流进行对比分析,判定是否发生故障以及故障发生区域。该方案对电压、电流、频率等信息精确度要求低,简单可靠,对通信通道和速度要求不高;各种数据在孤岛检测过程中采集,节约了传感器,对配电网而言具有良好的经济性。     

分布式发电对配电网静态电压分布的影响

基于放射状链式配电网络,研究了分布式电源并网后负荷节点的静态电压分布情况.首次建立了递减、递增和等腰三种典型负荷分布模型,并在此负荷分布模型基础上定量地研究了分布式电源并网后配电网的电压分布情况.讨论了分布式电源位置和容量的限制问题.结合仿真算例,考察不同位置和容量的分布式电源并网后配电线路的电压变化情况.研究表明,分布式电源的接入会起到电压支撑作用,但不恰当的接入位置和注入容量会造成电压越限和网损增加;因此必须进行合理的规划,使各负荷节点的静态电压稳定在允许范围内.     

基于通信的微网配电系统继电保护配置方案研究

配电系统中微网的运用可以解决清洁能源零散分布的问题,但微网的接入,配电系统的故障特征受分布式发电的影响发生改变,且有了更加复杂的电气量变化,这对传统的保护和故障检测造成了影响,还有可能使系统无法准确定位故障的位置.因此先以10 k V配电网络为例,分析了微网接入对其网继电保护的影响,然后提出考虑了重合闸装置的基于通信的继电保护配置方案,最后在PSCAD/EMTDC中建立了10k V配电网络的仿真模型,对继电保护新方案的有效性进行了验证.     

具有快速并网功能的微网系统控制策略

为提高微网系统的性能,本文在已有的微网系统控制策略基础上,针对以下两点对其进行优化:一是微网用分布式电源输出功率限幅功能,用以抑制多台微网用分布式电源并联运行时,由于下垂特性不同而导致的微网用分布式电源过载或功率反向注入问题;二是微网系统离网状态向并网状态切换时,在微网系统二次调频控制的基础上添加频率扰动策略,用以缩短微网系统的频率调节时间,实现微网系统与电网的快速同步.本文对所提出的这一控制策略进行了分析,并利用4台容量为25 kVA的微网用分布式电源变流器和1台90 kVA可调模拟负荷组成微网系统实验电路,通过微网系统并网/离网无缝切换实验验证了这一控制策略的可行性.     

含分布电源配电网多时段线性化二阶锥松弛算法研究

针对分布式电源接入配电网影响系统电压分布和潮流分析、造成系统电能质量下降的问题,建立系统优化模型,对系统电压、潮流进行分析与优化,提出含分布式电源的配电网多时段线性化二阶锥松弛优化算法。对分布式电源接入的配电网进行潮流分析,建立分布式配电网最优潮流优化模型;对分布式配电网潮流优化模型进行简化处理,针对潮流分析中非凸非线性,提出多时段二阶锥松弛优化算法;针对电容器组、有载调压变压器的非凸非线性问题,进行分段线性化处理。仿真结果表明,提出的算法能合理调度有载调压变压器、电容器组和分布电源的出力,有效降低网损,减小电网电压偏差。     

含电压逆变型分布式电源配电网的短路电流计算

分布式发电接入改变了配电网潮流和短路电流分布,其提供的短路电流将对电网保护和重合闸动作产生影响。文中通过研究电压控制逆变型分布式电源(IIDG)的故障响应特性,分析配电网不对称故障时IIDG三相平均功率与正负序网功率关系,建立计及电压型IIDG对称控制特征的短路计算序分量模型。根据IIDG与配电网正负序网络的交互作用,推导电压型IIDG的故障电流变化规律,提出计算含电压型IIDG配电网短路电流的对称分量迭代算法。在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立电压型IIDG的电磁暂态模型,仿真验证了该方法的正确性。     

基于越限风险评估的分布式光伏电源接入配电网适应性研究

为合理评价现状配电网对规划分布式光伏电源的适应性,针对分布式光伏电源接入配电网引起的电压和潮流越限问题,讨论了典型接入配电网拓扑和接线模式,并在MATLAB/Simulink环境下建立了含分布式光伏电源模型的IEEE34标准节点配电网络系统.考虑到分布式光伏电源的随机出力扰动和负荷波动给配电网运行带来的风险,建立节点电压越限和支路潮流越限风险评估指标模型,分析了相同节点对不同容量电源的接纳能力,重点讨论了分布式光伏电源接入配电网准入容量.以配电网典型实际参数为例进行仿真实验,仿真结果验证了应用风险评估指标模型评估分布式电源接入配电网适应性的合理性.     

适应屋顶光伏接入的低压配电系统故障测距新方法

随着新型电力系统的不断建设,新能源大规模接入低压配网是我国能源转型的重要方向。在电网故障条件下,快速准确确定故障位置对提升新能源利用率和改善低压配网可靠性至关重要。目前,现有故障测距研究主要针对输电网和中高配电网,但对于低压四线制配电系统相关研究较少。在大规模建设屋顶光伏的背景下,低压四线制配电网是消纳新能源的重要场景。针对此,本文面向有源低压三相四线制配电系统提出一种新型故障定位方法,首先建立三相四线制系统接地故障下故障距离计算模型和屋顶光伏故障等效模型;然后,建立了屋顶光伏故障计算模型与故障线路靠近屋顶光伏端的电压关联模型。在此基础上,联合所建立的关联模型、屋顶光伏故障等值模型,以及三相四线制系统故障距离计算模型,通过迭代计算方法求解故障距离。最后,基于仿真算例对所提算法进行了验证,结果表明该算法具有良好性能,研究成果将有效提升屋顶光伏接入后的低压配网三相四线制系统故障定位水平。     

含分布式电源配电网单相接地故障测距研究

为解决含分布式电源(DG)配电网单相接地故障测距问题,对含DG配电网单相接地故障时故障区段上、下游母线电流、电压进行了分析,在对称分量法的基础上,提出了一种含DG的配电网单相接地故障测距算法.该方法首先建立配电网单相接地故障模型,获取故障前后变电站和DG出线电流、电压,对故障点发生在DG下游和上游分别进行分析,然后得到配电网单相接地故障的复合序网,最后利用故障区段电流、电压的各序分量计算得到故障距离.采用配电网IEEE 34节点模型进行仿真验证,仿真结果表明,该方法具有较高的测距精度.     

分布式电源接入对配电网网络损耗的影响研究

配电网是电能传输的主要途径,也是电力系统的重要组成部分。随着社会的发展,大量分布式电源接入配电网,使配电网的结构和运行特性发生了改变,其对电网电压质量、电能质量、系统安全等方面的影响值得关注。分布式电源（DG）并网运行会对配电网的运行特性和电压分布产生一定影响,从而导致配电网损耗的增加。本文基于分布式电源并网理论,以某地区配电网为例进行了仿真计算,分析了分布式电源接入后不同功率因数、不同接入位置、负荷类型、DG容量对配电网网络损耗的影响,为DG的合理规划与接入提供了技术依据,对提高电能质量和节能减排具有一定的参考意义。     

基于多区域相位突变量信息的主动配电网接地故障定位方案

针对主动配电网在分布式电源接入后零序电流保护存在的误动或者拒动的问题,提出一种基于多区域相位突变量信息的主动配电网接地故障定位方案.根据母线侧各线路的零序电流相位信息,实现故障线路的识别.根据故障线路段两端的零序电流与负荷电流相位突变量间的关系,实现故障区域线路段的准确定位.PSCAD平台仿真结果表明:该方案受分布式电源接入位置、容量的影响较小,能有效解决零序电流保护存在的拒动或误动的问题,提高了主动配电网的安全可靠性.     

低压环形微网的分层控制方式

低压环形微网的供电可靠性高,且能增强分布式电源的接入能力。针对单环网和多分段多联络的城市配网,分析了低压环形微网的接线方式,研究了环形微网的两级分层控制,将环形微网中满足孤岛运行的子微网按区段划分,利用区段与不同元件的连接关系形成关联矩阵,状态切换过程中分别对隔离和重连区段进行判断重新构造关联矩阵,由此确定微网运行状态转换方案,并采用中央控制器实现了不同运行状态的同步重连控制。利用MATLAB/SIMULINK仿真软件建立了环形微网模型,分析了不同状态转换和同步过程中微网的动态特性,验证了提出控制策略的正     

基于多目标粒子群算法的分布式电源优化配置研究

大量分布式电源的接入会造成电网电压提升、 网络损耗增加等影响,因此,对分布式电源进行科学合理的优化配置,对配电网经济、安全和稳定地运行具有深远意义.针对分布式电源优化配置问题,建立了以分布式电源投资运行总成本最小、配电网总有功网损最小和节点电压偏差最小为目标函数的优化配置模型,并将自适应权重更新策略的粒子群算法应用于所...     

光伏光照概率性对配电网电压的影响

分布式光伏发电接入配电网后将对配网无功电压特性产生诸多影响.文中建立了基于太阳辐射度Beta分布的分布式光伏发电系统概率模型,考虑太阳辐射度对光伏发电系统出力的影响,模拟了晴天少云、晴朗无云、晴间多云这3种典型天气情况下光伏发电系统的出力变动,得到连续时间断面的概率性光伏出力,依次进行潮流计算,并与恒功率光伏电源模型的潮流计算结果作对比.结合算例仿真,总结分析了光伏并网后对配电网稳态电压分布和电压幅值波动的影响规律,并验证了概率性分布式光伏发电模型相比于传统的恒功率模型更能够反映光伏电源出力的波动性和随机性.     

基于改进场景聚类法的主动配电网中分布式电源准入容量规划

随着电力市场的不断拓展,将出现拥有分布式电源的主动用户,在主动配电网中高渗透率地接入可再生能源成为主要的市场模式之一.在市场机制的作用下,主动用户进行可再生能源最优配置时,不仅要考虑利润的问题,还需要充分考虑主动配电网的消纳能力.基于联合时序场景对主动配电网中分布式电源的准入容量进行研究.首先,针对分布式电源及负荷的不确定性问题建立了联合时序场景,并对已有的聚类算法进行了改进,高效地实现了联合时序场景削减;其次,在主动配电网中充分考虑网络潮流优化及电压控制对分布式电源的消纳影响,基于联合时序场景,建立了计及有功控制、无功补偿、变压器有载调压三种主动管理策略下的分布式电源准入容量模型;最后,通过IEEE33节点配电网对上述模型进行算例分析,验证了所提方法及模型的正确性及有效性.