分布式光伏电源对配电网电压的影响因素的研究(2)
3.2 基于曲线拟合的光伏发电系统模型 14
3.3 光伏发电系统仿真平台及仿真分析 17
3.4 本章小结 21
4 光伏发电对配电网电压分布影响的研究 22
4.1 配电网参数 22
4.2 光伏发电系统对配电网电压分布的影响分析 23
4.3 本章小结 31
结论 32
致谢 33
参考文献 341 绪论
1.1 研究背景和意义
配电网是将电力系统或电源与用户设施联接起来的重要环节，它直接和千家万户相连，其安全可靠工作，关系着广大用户的切身利益，是电力系统部门工作的重要内容。随着国家低碳经济的提出以及节能减排工作的深入开展，越来越多的光伏电源将接入配电网，由于光伏电源为非连续工作的电源，因此光伏发电系统的接入在实现节能减排的同时也给配电网带来一系列问题。主要原因在于太阳能光伏电源的实际输出功率随日光照射强度的变化而变化，当白天日光照射强度最大时，发电装置输出功率最大，夜晚或者阴天几乎无光照以后，输出功率为零。因此，除设备故障因素以外，光伏发电系统输出功率随日照、天气、季节等自然因素而变化，将引起配电网潮流的变化，进而可能增加配电网电压分布的波动。对于系统电压的影响程度，取决于光伏并网发电系统的安装位置、光伏并网的电压调节水平以及容量大小等。一般情况下配电网中除了通过投切电容调节电压外，很少具有其他的动态无功调节设备，如果光伏发电量所占比例较大，其具有的易变性将使配电线路上的负荷潮流也极易波动且变化较大，从而加大了电网正常运行时的电压调整难度，可能会出现电压超标情况。同时当光伏并网发电系统的发电容量占电网内总发电量比例逐步增大后，不仅可能对配电网内的电压控制产生影响，还可能影响到高压电网的电压特性，甚至引起电压稳定性问题。从配电网的计算来讲，传统的配电网络是“无源”的辐射状受端网络，但随着分布式能源研究与应用的推广，将从根本上改变这种特点。使得配电网也变成了一个“有源”的网络，同时由于一次能源（太阳光）的波动性和光伏电源本身的故障将会造成的光伏电源出力的波动性和间歇性问题，其接入后配电网的供电可靠性也产生了许多新的问题。研究这些新问题，对于完善光伏发电系统自身的建设，拓展其在配电网中的应用，以及整个配电网的可靠性研究有着重要的意义。
当光伏发电系统接入配电网后，配电网供电方式将由单电源辐射网转变为存在中小型电源的分布式有源网络，配电网电压分布将发生改变。配电网电压分布的变化将对配电网规划设计、供电可靠性以及运行管理等产生影响，传统配电自动化和需求侧管理内容和方法将不完全适用，与光伏并网发电相关的标准也需要进行一定的修订[1]。因此，对光伏并网后所引起配电网电压分布影响进行研究，是规划设计、运行文护乃至保护整定，电能计量等多种工作的需求，可以为含光伏发电系统配电网安全稳定运行提供技术支持。
光伏并网运行时，电压文持在规定电压范围内才能保证电压质量，为了更好地分析含光伏发电的配电网节点电压分布情况，本文主要从光伏发电系统模型、计及光伏发电的配电网潮流计算以及光伏发电对配电网电压分布影响三方面进行研究。通过研究分析找出含光伏发电的配电网电压分布规律及其影响因素，充分发挥光伏发电与电网的互补优势，保证配电网可靠运行，具有重要理论指导意义和实用价值。