分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-23 20:35
近年來(lái),隨著地球生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重受到污染和波及全球的可再生能源利用危機(jī)日益嚴(yán)重,分布式發(fā)電(Distributed Generation,DG)及其相關(guān)技術(shù)因綠色潔凈、發(fā)電效率高、布置靈活等特點(diǎn)的得到了迅速發(fā)展。相較于一些傳統(tǒng)的電源,分布式電源的很大程度上更接近配電網(wǎng)的用戶端群體。但是分布式電源大規(guī)模接入配電網(wǎng),將會(huì)改變整個(gè)配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu),從而對(duì)配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性也產(chǎn)生了影響。因?yàn)槭苤朴谧匀画h(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展等因素,電力系統(tǒng)的運(yùn)行距離會(huì)越來(lái)越處于接近綜合利用極限的狀態(tài),電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越突出。本文在研究和分析各類(lèi)分布式電源性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,研究了儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用和加入對(duì)于含有分布式電源配電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性的影響。在傳統(tǒng)的分布式電源系統(tǒng)中,經(jīng)過(guò)詳細(xì)的規(guī)劃和計(jì)算,配置一定容量的儲(chǔ)能裝置,可以實(shí)現(xiàn)峰谷時(shí)刻電力的充分應(yīng)用、有利于系統(tǒng)內(nèi)部負(fù)荷的平衡、對(duì)提升電壓的穩(wěn)定性和能源節(jié)約方面具有比較顯著效果,還可有效減少較大的能源利用浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染,是對(duì)于傳統(tǒng)分布式電網(wǎng)的有效優(yōu)化和補(bǔ)充。為了分析儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響,在MATLAB中搭建了雙饋風(fēng)...
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1雙饋感應(yīng)風(fēng)機(jī)原理圖
3風(fēng)電及光伏并網(wǎng)運(yùn)行仿真17圖3-3光伏電池的穩(wěn)態(tài)模型Fig.3-3StableModelofPVBattery單體的太陽(yáng)能電池工作電壓很低,約為0.5V,電流一般在30mA左右,由于單體輸出的電壓和其輸出的電流很小,因此在實(shí)際的工程中通常將多個(gè)電池通過(guò)陣列串并聯(lián),整合在一起成為光伏電池陣列模塊來(lái)進(jìn)行光伏發(fā)電。由個(gè)光伏電池串聯(lián),再將個(gè)光伏組串并聯(lián)成為光伏陣列,則得到的光伏陣列輸出電流和輸出功率為:(3-11)(3-12)根據(jù)光伏電池V-I的特性,當(dāng)光伏組件通過(guò)直接增加功率點(diǎn)負(fù)載的電阻值或直接的控制電流使組件的輸出電壓在從零(短路)之后開(kāi)始逐漸增加時(shí),組件的最大點(diǎn)輸出電壓和功率也就會(huì)從零開(kāi)始逐漸增加。因此當(dāng)組件輸出電壓達(dá)到一定的值時(shí),光伏板的輸出功率將達(dá)到一極大值,即為最大功率點(diǎn),如果電壓繼續(xù)增大,輸出功率反而會(huì)越來(lái)越小直至減小到0。前述輸出功率的極大值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓稱為最大功率點(diǎn)的電壓,對(duì)應(yīng)電流稱為最大的功率點(diǎn)電流,該點(diǎn)的輸出功率稱為最大輸出功率。根據(jù)光伏組件和蓄電池的非線性特性,有必要在保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保證其始終保持工作在最大的功率點(diǎn),即最大功率跟蹤(MaximumPowerPointTracking,MPPT)。光伏的最大功率點(diǎn)跟蹤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)自尋優(yōu)的過(guò)程。即通過(guò)控制負(fù)載電阻或者其他物理量,使光伏電池在不同日照環(huán)境和溫度下自動(dòng)輸出最大功率,其控制流程如圖3-4所示。圖3-4MPPT控制原理框圖Fig.3-4MPPTControlPrincipleIphIpvVpvRsIdIshRsh
系統(tǒng)等裝置和成套式的繼電保護(hù)測(cè)控裝置等。 天氣條件將極大的影響光伏發(fā)電的穩(wěn)定性,可能直接影響到并網(wǎng)的光伏電壓穩(wěn)定性,為此可以考慮裝設(shè)一部分磷酸鐵鋰電池作為儲(chǔ)能的裝置,用于系統(tǒng)負(fù)荷不平衡的狀態(tài)。儲(chǔ)能控制器一般負(fù)責(zé)檢測(cè)和控制光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的是否充放電以及如何實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最大輸出功率和動(dòng)態(tài)跟蹤等功能。因?yàn)殡姵毓逃刑匦缘氖沟闷洳荒鼙贿^(guò)度充放電,將嚴(yán)重直接影響其性能和電池的使用壽命,因此在儲(chǔ)能系統(tǒng)中一般都會(huì)有專門(mén)的模塊來(lái)控制電池的充放電。太陽(yáng)能發(fā)電不確定性太大,而太陽(yáng)輻照度一般會(huì)直接影響光伏組件的端電壓,因而不容易實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池的 V-f 控制,故太陽(yáng)能光伏發(fā)電的逆變器一般選擇 PQ 控制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天池抽水蓄能電站上、下水庫(kù)整體動(dòng)床泥沙模型的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 張國(guó)良,孫東坡,胡祥偉,張羽,張兵. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[2]分布式電源對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響分析及其優(yōu)化控制策略[J]. 肖浩,裴瑋,鄧衛(wèi),孔力. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[3]分布式發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 武漢偉. 通信電源技術(shù). 2016(06)
[4]基于奇異值熵和潮流分布熵的電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)辨識(shí)[J]. 王濤,岳賢龍,顧雪平,張尚,趙寶斌. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2016(04)
[5]考慮電壓質(zhì)量與短路容量約束的分布式電源準(zhǔn)入容量分析[J]. 鄒宏亮,韓翔宇,廖清芬,劉滌塵,朱振山,陳煒. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(08)
[6]基于MATLAB的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算[J]. 張利平,王夕陽(yáng),王睿,陳浩天,李開(kāi)拓,薛曉燕. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]微電網(wǎng)示范工程綜述[J]. 王成山,周越. 供用電. 2015(01)
[8]基于動(dòng)態(tài)潮流的非線性規(guī)劃法求解電壓穩(wěn)定裕度[J]. 孫輝,李峻,胡姝博,周瑋,陳曉東,金曉明,劉淼,李春平. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2014(18)
[9]含分布式電源的配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性判別方法的研究[J]. 李云亮,楊紹勇,馬濤,閆海慶,劉文華,霍利民. 電測(cè)與儀表. 2014(10)
[10]虛擬電廠歐洲研究項(xiàng)目述評(píng)[J]. 衛(wèi)志農(nóng),余爽,孫國(guó)強(qiáng),孫永輝,王丹. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(21)
本文編號(hào):3299992
【文章來(lái)源】:華北水利水電大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1雙饋感應(yīng)風(fēng)機(jī)原理圖
3風(fēng)電及光伏并網(wǎng)運(yùn)行仿真17圖3-3光伏電池的穩(wěn)態(tài)模型Fig.3-3StableModelofPVBattery單體的太陽(yáng)能電池工作電壓很低,約為0.5V,電流一般在30mA左右,由于單體輸出的電壓和其輸出的電流很小,因此在實(shí)際的工程中通常將多個(gè)電池通過(guò)陣列串并聯(lián),整合在一起成為光伏電池陣列模塊來(lái)進(jìn)行光伏發(fā)電。由個(gè)光伏電池串聯(lián),再將個(gè)光伏組串并聯(lián)成為光伏陣列,則得到的光伏陣列輸出電流和輸出功率為:(3-11)(3-12)根據(jù)光伏電池V-I的特性,當(dāng)光伏組件通過(guò)直接增加功率點(diǎn)負(fù)載的電阻值或直接的控制電流使組件的輸出電壓在從零(短路)之后開(kāi)始逐漸增加時(shí),組件的最大點(diǎn)輸出電壓和功率也就會(huì)從零開(kāi)始逐漸增加。因此當(dāng)組件輸出電壓達(dá)到一定的值時(shí),光伏板的輸出功率將達(dá)到一極大值,即為最大功率點(diǎn),如果電壓繼續(xù)增大,輸出功率反而會(huì)越來(lái)越小直至減小到0。前述輸出功率的極大值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓稱為最大功率點(diǎn)的電壓,對(duì)應(yīng)電流稱為最大的功率點(diǎn)電流,該點(diǎn)的輸出功率稱為最大輸出功率。根據(jù)光伏組件和蓄電池的非線性特性,有必要在保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)保證其始終保持工作在最大的功率點(diǎn),即最大功率跟蹤(MaximumPowerPointTracking,MPPT)。光伏的最大功率點(diǎn)跟蹤實(shí)質(zhì)上是一個(gè)自尋優(yōu)的過(guò)程。即通過(guò)控制負(fù)載電阻或者其他物理量,使光伏電池在不同日照環(huán)境和溫度下自動(dòng)輸出最大功率,其控制流程如圖3-4所示。圖3-4MPPT控制原理框圖Fig.3-4MPPTControlPrincipleIphIpvVpvRsIdIshRsh
系統(tǒng)等裝置和成套式的繼電保護(hù)測(cè)控裝置等。 天氣條件將極大的影響光伏發(fā)電的穩(wěn)定性,可能直接影響到并網(wǎng)的光伏電壓穩(wěn)定性,為此可以考慮裝設(shè)一部分磷酸鐵鋰電池作為儲(chǔ)能的裝置,用于系統(tǒng)負(fù)荷不平衡的狀態(tài)。儲(chǔ)能控制器一般負(fù)責(zé)檢測(cè)和控制光伏儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng)的是否充放電以及如何實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最大輸出功率和動(dòng)態(tài)跟蹤等功能。因?yàn)殡姵毓逃刑匦缘氖沟闷洳荒鼙贿^(guò)度充放電,將嚴(yán)重直接影響其性能和電池的使用壽命,因此在儲(chǔ)能系統(tǒng)中一般都會(huì)有專門(mén)的模塊來(lái)控制電池的充放電。太陽(yáng)能發(fā)電不確定性太大,而太陽(yáng)輻照度一般會(huì)直接影響光伏組件的端電壓,因而不容易實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電池的 V-f 控制,故太陽(yáng)能光伏發(fā)電的逆變器一般選擇 PQ 控制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天池抽水蓄能電站上、下水庫(kù)整體動(dòng)床泥沙模型的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證[J]. 張國(guó)良,孫東坡,胡祥偉,張羽,張兵. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[2]分布式電源對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響分析及其優(yōu)化控制策略[J]. 肖浩,裴瑋,鄧衛(wèi),孔力. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[3]分布式發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 武漢偉. 通信電源技術(shù). 2016(06)
[4]基于奇異值熵和潮流分布熵的電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)辨識(shí)[J]. 王濤,岳賢龍,顧雪平,張尚,趙寶斌. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2016(04)
[5]考慮電壓質(zhì)量與短路容量約束的分布式電源準(zhǔn)入容量分析[J]. 鄒宏亮,韓翔宇,廖清芬,劉滌塵,朱振山,陳煒. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(08)
[6]基于MATLAB的汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)變工況計(jì)算[J]. 張利平,王夕陽(yáng),王睿,陳浩天,李開(kāi)拓,薛曉燕. 華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]微電網(wǎng)示范工程綜述[J]. 王成山,周越. 供用電. 2015(01)
[8]基于動(dòng)態(tài)潮流的非線性規(guī)劃法求解電壓穩(wěn)定裕度[J]. 孫輝,李峻,胡姝博,周瑋,陳曉東,金曉明,劉淼,李春平. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2014(18)
[9]含分布式電源的配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性判別方法的研究[J]. 李云亮,楊紹勇,馬濤,閆海慶,劉文華,霍利民. 電測(cè)與儀表. 2014(10)
[10]虛擬電廠歐洲研究項(xiàng)目述評(píng)[J]. 衛(wèi)志農(nóng),余爽,孫國(guó)強(qiáng),孫永輝,王丹. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(21)
本文編號(hào):3299992
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