計(jì)及分布式電源的配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-24 11:24
隨著社會(huì)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)的化石能源開采已無(wú)法完全滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需求,清潔能源作為一種可再生、低污染、能夠持續(xù)發(fā)展的新能源類型,其開發(fā)利用逐漸受到社會(huì)的關(guān)注與發(fā)展。分布式電源作為一種以清潔能源為主要利用對(duì)象,可以直接接入用戶側(cè)的發(fā)電設(shè)備,具有接入方式靈活、環(huán)境污染小、能源種類多樣、系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)勢(shì)。雖然分布式電源有著諸多優(yōu)點(diǎn),但是由于其對(duì)外部環(huán)境依賴性較強(qiáng)的自身特點(diǎn),導(dǎo)致其出力具有一定的隨機(jī)性和波動(dòng)性,接入電網(wǎng)會(huì)后對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生諸多不利影響。分布式電源接入后,原有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)受到改變,電源點(diǎn)數(shù)量有所增加,系統(tǒng)潮流也隨之變化,導(dǎo)致其對(duì)電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。本文主要研究了分布式電源接入配電網(wǎng)后對(duì)其靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響,并對(duì)其不利影響提出了相應(yīng)解決方案。本文介紹了國(guó)內(nèi)外分布式電源的發(fā)展現(xiàn)狀以及主要研究問(wèn)題,以分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響作為研究對(duì)象。對(duì)分布式電源進(jìn)行闡述,著重分析了四種典型的分布式電源的發(fā)電機(jī)理、技術(shù)特征以及并網(wǎng)方式,選擇PQ型潮流節(jié)點(diǎn)分布式電源作為仿真對(duì)象。同時(shí),通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)對(duì)分布式電源接入后對(duì)電力系統(tǒng)潮流及靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影...
【文章來(lái)源】:陜西理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
019全國(guó)裝機(jī)容量構(gòu)成情況
陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-相比幾乎可以稱為“零排放”,所以可以在生態(tài)保護(hù)要求較高的地區(qū)進(jìn)行建設(shè),且由于其分散布置的特點(diǎn),無(wú)需大規(guī)模集中征地,節(jié)省大量土地資源。(3)經(jīng)濟(jì)性。DG的建設(shè)投入相比于傳統(tǒng)的大電網(wǎng)“發(fā)、輸、變、配”環(huán)節(jié)建設(shè)投入大大減少,且可以帶來(lái)較為可觀的收益,從而避免了大規(guī)模資金的投入,減少投資者資金壓力。此外,如熱電聯(lián)產(chǎn)型DG還可對(duì)發(fā)電產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收利用,進(jìn)一步提高能源利用率。(4)可靠性。DG從誕生到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,其設(shè)備技術(shù)均已相對(duì)成熟,生產(chǎn)狀態(tài)較為穩(wěn)定,且由于DG本身的分散接入、相互獨(dú)立的特性,一個(gè)DG的故障不會(huì)傳遞給其他DG,可以有效避免連鎖事故的發(fā)生,大幅提高供電可靠性。2.2分布式電源的種類及原理DG的分類主要依據(jù)其所利用的一次能源種類,目前常見的DG有光伏陣列型、風(fēng)力機(jī)組型、微型燃?xì)廨喰秃托铍姵匦汀?.2.1光伏陣列型DG原理光伏陣列型DG主要以大量光伏電池串并聯(lián)形成光伏陣列為發(fā)電設(shè)備,其并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1光伏陣列并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1PhotovoltaicArrayGrid-connectedStructureDiagram光伏電池使用用單晶硅等半導(dǎo)體材料制成,其結(jié)構(gòu)類似于二極管PN結(jié)結(jié)構(gòu),當(dāng)光源照射到電池上時(shí)PN結(jié)兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓,基于光伏電池特性的等效電路如圖2-2所示[40]。
第2章分布式電源概述-9-圖2-2光伏電池等效模型Fig.2-2Photovoltaicbatteryequivalentmodel由圖2-1可以得到較為簡(jiǎn)單的光伏電池的U-I特性公式:sksphdshe1qUIRATUIRIIIR(2.1)tUkT/q(2.2)式(2.1)、(2.2)中:Rs和Rsh分別為等效串聯(lián)阻抗和等效并聯(lián)阻抗;T表示電池溫度;q=1.6×10-19C,表示電子電荷常數(shù);A表示無(wú)量綱任意曲線擬合常數(shù),且1≤A≤2。當(dāng)光伏電池輸出為高電壓時(shí),A=1;當(dāng)光伏電池輸出為低電壓時(shí),A=2;k=1.38×10-23J/K,為波爾茲曼常數(shù);Iph表示光生電流;Id表示流過(guò)二極管的反向飽和漏電流。Iph和Id的大小隨環(huán)境的變化而變化,需根據(jù)具體光伏電池工況下的光照強(qiáng)度及溫度來(lái)確定。單個(gè)光伏電池輸出功率有限,隨意常將多個(gè)光伏電池通過(guò)串并聯(lián)方式連接,多個(gè)光伏電池輸出的電流再經(jīng)過(guò)匯流箱匯流進(jìn)行輸出,形成整個(gè)光伏陣列提高輸出功率。根據(jù)式(2.1)、(2.2)可以看出光伏陣列的出力與光照強(qiáng)度與環(huán)境溫度關(guān)系較大,根據(jù)實(shí)際情況,可將光伏陣列輸出功率公式可簡(jiǎn)化為[41]:STCPSTCSTC()()1()GtPtPTtTG(2.3)式(2.3)中,η表示光伏電池效率;PSTC表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(StandardTestCondition)下光伏電池輸出功率;GSTC表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下太陽(yáng)光照強(qiáng)度;αP表示功率溫度系數(shù);T表示光伏電池板工作溫度;TSTC表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件溫度。由于光伏電池由光電效應(yīng)產(chǎn)生的是直流電,需經(jīng)過(guò)逆變器控制逆變?yōu)榉想娋W(wǎng)接入
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳減排雙控目標(biāo)的可行性及最優(yōu)路徑——能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的視角[J]. 王勇,王穎. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2019(10)
[2]我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀及展望[J]. 楊英明,孫建東,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[3]基于MATLAB與PSASP環(huán)網(wǎng)調(diào)壓措施的差異分析研究[J]. 李惜玉,洪敏,陳偉德,楊康宜. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[4]含分布式能源的主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)拓?fù)渥粉橻J]. 趙月輝,彭鈺瑩,顧全,陳根軍. 電力大數(shù)據(jù). 2018(06)
[5]分布式發(fā)電系統(tǒng)接入對(duì)配電網(wǎng)電壓分布的影響分析[J]. 邢曉敏,張萌,商國(guó)敬,劉曼曼. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]基于改進(jìn)微分進(jìn)化算法的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電容量?jī)?yōu)化配置[J]. 陳天,蔡澤祥,謝鵬,Fran?ois AUGER,Salvy BOURGUET. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]含分布式電源與隨機(jī)負(fù)荷的主動(dòng)配電網(wǎng)保護(hù)[J]. 李振興,田斌,尹項(xiàng)根,孟曉星,戚宣威. 高電壓技術(shù). 2017(04)
[8]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)
[9]分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)可靠性影響的仿真分析[J]. 李蕊,李躍,郭威,劉海濤. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(07)
[10]含分布式電源的配電網(wǎng)快速前推回代算法[J]. 劉會(huì)家,李奔,廖小兵,李珺. 水電能源科學(xué). 2016(06)
碩士論文
[1]含多種分布式電源的微電網(wǎng)優(yōu)化配置研究[D]. 曾勝利.南昌大學(xué) 2019
[2]雙饋式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性研究[D]. 孫荔偉.陜西理工大學(xué) 2019
[3]分布式電源對(duì)配網(wǎng)電壓的影響及優(yōu)化配置研究[D]. 謝超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[4]含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃研究[D]. 董良.東北大學(xué) 2011
本文編號(hào):3606487
【文章來(lái)源】:陜西理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
019全國(guó)裝機(jī)容量構(gòu)成情況
陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-8-相比幾乎可以稱為“零排放”,所以可以在生態(tài)保護(hù)要求較高的地區(qū)進(jìn)行建設(shè),且由于其分散布置的特點(diǎn),無(wú)需大規(guī)模集中征地,節(jié)省大量土地資源。(3)經(jīng)濟(jì)性。DG的建設(shè)投入相比于傳統(tǒng)的大電網(wǎng)“發(fā)、輸、變、配”環(huán)節(jié)建設(shè)投入大大減少,且可以帶來(lái)較為可觀的收益,從而避免了大規(guī)模資金的投入,減少投資者資金壓力。此外,如熱電聯(lián)產(chǎn)型DG還可對(duì)發(fā)電產(chǎn)生的余熱進(jìn)行回收利用,進(jìn)一步提高能源利用率。(4)可靠性。DG從誕生到現(xiàn)在經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,其設(shè)備技術(shù)均已相對(duì)成熟,生產(chǎn)狀態(tài)較為穩(wěn)定,且由于DG本身的分散接入、相互獨(dú)立的特性,一個(gè)DG的故障不會(huì)傳遞給其他DG,可以有效避免連鎖事故的發(fā)生,大幅提高供電可靠性。2.2分布式電源的種類及原理DG的分類主要依據(jù)其所利用的一次能源種類,目前常見的DG有光伏陣列型、風(fēng)力機(jī)組型、微型燃?xì)廨喰秃托铍姵匦汀?.2.1光伏陣列型DG原理光伏陣列型DG主要以大量光伏電池串并聯(lián)形成光伏陣列為發(fā)電設(shè)備,其并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。圖2-1光伏陣列并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1PhotovoltaicArrayGrid-connectedStructureDiagram光伏電池使用用單晶硅等半導(dǎo)體材料制成,其結(jié)構(gòu)類似于二極管PN結(jié)結(jié)構(gòu),當(dāng)光源照射到電池上時(shí)PN結(jié)兩端就會(huì)產(chǎn)生電壓,基于光伏電池特性的等效電路如圖2-2所示[40]。
第2章分布式電源概述-9-圖2-2光伏電池等效模型Fig.2-2Photovoltaicbatteryequivalentmodel由圖2-1可以得到較為簡(jiǎn)單的光伏電池的U-I特性公式:sksphdshe1qUIRATUIRIIIR(2.1)tUkT/q(2.2)式(2.1)、(2.2)中:Rs和Rsh分別為等效串聯(lián)阻抗和等效并聯(lián)阻抗;T表示電池溫度;q=1.6×10-19C,表示電子電荷常數(shù);A表示無(wú)量綱任意曲線擬合常數(shù),且1≤A≤2。當(dāng)光伏電池輸出為高電壓時(shí),A=1;當(dāng)光伏電池輸出為低電壓時(shí),A=2;k=1.38×10-23J/K,為波爾茲曼常數(shù);Iph表示光生電流;Id表示流過(guò)二極管的反向飽和漏電流。Iph和Id的大小隨環(huán)境的變化而變化,需根據(jù)具體光伏電池工況下的光照強(qiáng)度及溫度來(lái)確定。單個(gè)光伏電池輸出功率有限,隨意常將多個(gè)光伏電池通過(guò)串并聯(lián)方式連接,多個(gè)光伏電池輸出的電流再經(jīng)過(guò)匯流箱匯流進(jìn)行輸出,形成整個(gè)光伏陣列提高輸出功率。根據(jù)式(2.1)、(2.2)可以看出光伏陣列的出力與光照強(qiáng)度與環(huán)境溫度關(guān)系較大,根據(jù)實(shí)際情況,可將光伏陣列輸出功率公式可簡(jiǎn)化為[41]:STCPSTCSTC()()1()GtPtPTtTG(2.3)式(2.3)中,η表示光伏電池效率;PSTC表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(StandardTestCondition)下光伏電池輸出功率;GSTC表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下太陽(yáng)光照強(qiáng)度;αP表示功率溫度系數(shù);T表示光伏電池板工作溫度;TSTC表示標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件溫度。由于光伏電池由光電效應(yīng)產(chǎn)生的是直流電,需經(jīng)過(guò)逆變器控制逆變?yōu)榉想娋W(wǎng)接入
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳減排雙控目標(biāo)的可行性及最優(yōu)路徑——能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的視角[J]. 王勇,王穎. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2019(10)
[2]我國(guó)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀及展望[J]. 楊英明,孫建東,李全生. 煤炭工程. 2019(02)
[3]基于MATLAB與PSASP環(huán)網(wǎng)調(diào)壓措施的差異分析研究[J]. 李惜玉,洪敏,陳偉德,楊康宜. 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[4]含分布式能源的主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)拓?fù)渥粉橻J]. 趙月輝,彭鈺瑩,顧全,陳根軍. 電力大數(shù)據(jù). 2018(06)
[5]分布式發(fā)電系統(tǒng)接入對(duì)配電網(wǎng)電壓分布的影響分析[J]. 邢曉敏,張萌,商國(guó)敬,劉曼曼. 東北電力大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]基于改進(jìn)微分進(jìn)化算法的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)發(fā)電容量?jī)?yōu)化配置[J]. 陳天,蔡澤祥,謝鵬,Fran?ois AUGER,Salvy BOURGUET. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[7]含分布式電源與隨機(jī)負(fù)荷的主動(dòng)配電網(wǎng)保護(hù)[J]. 李振興,田斌,尹項(xiàng)根,孟曉星,戚宣威. 高電壓技術(shù). 2017(04)
[8]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)
[9]分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)可靠性影響的仿真分析[J]. 李蕊,李躍,郭威,劉海濤. 電網(wǎng)技術(shù). 2016(07)
[10]含分布式電源的配電網(wǎng)快速前推回代算法[J]. 劉會(huì)家,李奔,廖小兵,李珺. 水電能源科學(xué). 2016(06)
碩士論文
[1]含多種分布式電源的微電網(wǎng)優(yōu)化配置研究[D]. 曾勝利.南昌大學(xué) 2019
[2]雙饋式風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定性研究[D]. 孫荔偉.陜西理工大學(xué) 2019
[3]分布式電源對(duì)配網(wǎng)電壓的影響及優(yōu)化配置研究[D]. 謝超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2019
[4]含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃研究[D]. 董良.東北大學(xué) 2011
本文編號(hào):3606487
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3606487.html
最近更新
教材專著