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分布式光伏发电系统并网对配电网电能质量的影晌

2015-12-10 09:52:42 点击:1240

1. 电压偏差
电压偏差是指供电系统在正常运行下,某一节点的实际电压与系统标称电压之差与系统标称电压的百分比。电压偏差是衡量系统电能质量的一个重要指标,电压偏差越小则电能质量越佳。
2. 电压波动和闪变
电压闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人的视觉产生的影响,是电压波动引起的结果。
引起分布式光伏发电系统功率波动的因素很多,光伏发电系统外界能源输入的变动是其主要原因;此外控制器的算法和参数整定可能导致系统输出功率的周期性变动。为了提高发电效率,分布式光伏发电采用最大功率追踪控制,当外界条件发生变化时其输出功率必然随之变动,从而引起电压波动。另一个方面的原因是分布式光伏的调控和运行由电源的产权所有者控制,可能出现随机启停机组。
分布式光伏发电受光照变化以及其发电系统的启动和停运的影响,可能使配电网的电压经常发生波动。分布式光伏发电的频繁启动和功率波动会使配电线路上的负荷潮流变化大,从而加大电压调整难度。
电网的潮流分布决定了电网的电压分布情况,所以电网中负荷消耗和电源注入功率的变化会引起电网各母线节点的电压波动。
分布式光伏发电系统在公共连接点单独引起的电压闪变值应根据电源安装量占供电容量的比例以及系统电压等级,并按照GB/T 12326《电能质量电压波动和闪变》的规定来确定。
由于分布式光伏发电中不同光伏的特性差别较大,要精确预测出电网中电压闪变的大小,需要精确的电源模型、控制器模型、负荷模型和电网模型。另一方面,闪变涉及的频率范围为0.05-35Hz,所以精确的分析必须采用电磁暂态模型。多数的分布式光伏是采用  “直流十逆变器”的方式援人系统,逆变器的开关频率最高已经超过了20kHz,如果要模拟逆变器的动态过程,其仿真步长将小于1us,而闪变短期参数Pst(short time parameter)的测量时间为10min。所以在目前的技术条件下,上述的仿真几乎是无法实现的,这也是多数的闪变研究采用实测方法的一个重要原因。闪变仿真的目的在于揭示系统中可能存在的闪变问题,找出系统中Pst最大的母线,检验闪变抑制方法的效果,所以可以抓住主要问题忽略次要问题进行建模分析。
在满足IEEE规定的5%限值前提下,以逆变器并网的分布式光伏,由于其控制系统的作用可以看成一个受控电流源,较好地实现-了恒功率负荷特性,可以在大规模仿真中用恒功率负荷来代替逆变电源。
由于电网的潮流分布决定了电网的电压分布情况,因此可以采用潮流计算获得功率变动时电压的稳态变动隋况。如果没有过渡过程,稳态计算结果和动态仿真结果是一致的,可以将稳态电压变动看成实际电压曲线的一阶近似。对于分布式光伏输出功率波动引起的闪变,可以采用时域仿真的方法进行精细分析。为了减少分布式光伏投退时对电网电压的影响,一般要求分布式光伏发出或吸收的无功功率尽可能少。
(1)带有良好控制系统的分布式光伏,能够很好地模拟类似于恒功率负荷的电源特性,减少了分布式发电对配电网运行的影响,并表现出良好的运行特性。
(2)分布式光伏投切对电网电压闪变的影响几乎可以忽略,电源的功率议动造成的电网电压闪变值也较低。
(3)良好的控制系统可以很好地抑制电网电压的波动,分布式光伏对电网压波动的影响是十分有限的。
(4)分布式光伏并网后,公共连接点的电压偏差满足GB/T12325《电能质量供电电压偏差》的规定,即:10kV及以下三相公共连接点电压谰差不超标称电压的±7%。
(5)分布式光伏发电系统并网后,公共连接点处的电压波动和闪变满足GB/T12326《电能质量电压波动和闪变》的规定。