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若何解决光伏并网点电压越限问题?

2019-06-05 06:15:30 暂无 阅读:1781 评论:0

福州大学电气工程与主动化学院、国网福建省电力有限公司电力科学研究院的研究人员石宪、薛毓强、曾静岚,在2019年第3期《电气手艺》杂志上撰文(论文题目为“基于有功-无功掌握的光伏并网点电压调节方案”)指出,越来越多的分布式光伏发电系统接入配电网,改变了传统配电网潮水只有单方举止的模式,有或者显现潮水逆流从而导致光伏并网点电压升高甚至越限,以至于影响了内陆的电能质量以及光伏的渗透率。针对电压升高的问题,本文首先从电力系统功率传输理论的角度剖析了光伏并网引起电压越限的机理,改善了传统的无功调压策略,避免了线路中显现不需要的无功举止;然后提出了较为轻易且具有自适应性的有功限值确定方式,研究了行使光伏自身有功-无功功率综合掌握的并网点电压调节策略;最后在PSCAD/EMTDC中搭建了分布式光伏并网发电系统的电磁暂态仿真模型,且在仿真中验证了所提调压策略的有效性与经济性。

若何解决光伏并网点电压越限问题?

当前,我国配电网中的分布式光伏并网数量敏捷增进,并网容量也络续提高。光伏的接入改变了传统配电网潮水只有单偏向举止的模式,有或者显现潮水逆流从而导致光伏发电系统的并网点电压升高甚至越限。电压越限不光影响了内陆负荷的电能质量问题,并且限制了光伏在配电网中的渗透率,是以有需要对光伏并网点的电压调节进行研究。

跟着微电网、智能电网手艺的提出,德国、..等国度推出了新的光伏发电系统并网规范,许可光伏发电系统具有必然的天真性和自动性,要求光伏并网系统撑持电网的平安靠得住运行,稀奇是许可光伏发电系统能够调整其输出的有功功率和无功功率,介入系统的电压和频率调整。

我国国度电网公司也出台响应的光伏发电系统并网手艺规范,许可并要求大中型光伏电站具有必然的有功功率和无功功率的掌握能力,介入电力系统局部电压和频率调整[2-3]。分布式光伏发电系统一样经由逆变器并网运行,在并网环节可以对光伏输出的有功功率和无功功率实现解耦掌握,能够经由对功率的掌握实现对并网点电压的调整。

国表里很多学者在这方面进行了必然的研究,德国电气工程师协会提出了4种分布式光伏逆变器无功掌握策略,即恒无功功率Q掌握、恒功率因数cos 掌握、基于光伏电源有功出力的cos (P)掌握和基于并网点电压幅值的Q(U)掌握策略。很多研究人员也都对这些方案进行了响应的总结与改善。

文献[4]考虑了以上各方案的优瑕玷,以无功接收总量最低为优化方针,提出了Q(U,P)的加权方案,然则只验证了这种方案在低压配电网的可行性。文献[5]行使电压敏感性矩阵和准静态剖析方式,综合考虑并网点电压和注入系统的有功功率,优化了Q(P)方案的参数。文献[6]将无功器件与光伏逆变器相连系,使得光伏系统的备用无功容量增加为逆变器无功容量的3倍,解决了逆变器无功容量限制的问题,然则增加了整个系统的成本。

文献[7]对光伏发电系统基于有功功率和无功功率的电压调整策略进行了研究,提出了基于瞬时电压的动态电压调整策略,该方式可以有效掌握调整并网点的电压,然则其模型没有考虑到前级直流侧最大功率点电压转变的情形,同时该方式的经济性还需验证。今朝的研究大多贫乏对逆变器关隘功率因数局限的限制,同时大多数研究把逆变器前端用直流电源来等效,缺乏考虑光伏出力的波动性。针对以上问题,本文偏重研究了无功与有功调压的方案。首先将传统无功调压Q(U)掌握中的方针电压设置为一个方针电压区间,削减了线路中不需要的无功损耗;其次,在有功调压方案中设计了有功限值的较量方式,使有功上限值设计更为轻易,更具有自适应性;最后,将有功与无功调压体式相连系,提出有功-无功综合调压策略。

若何解决光伏并网点电压越限问题?

图7 光伏并网系统构造图

结论

经由对光伏接入配电网对并网点电压影响的剖析,以及有功-无功调压策略的研究与验证,可获得如下结论:

1)分布式光伏的接入或者会引起配电网潮水的逆流,是以会导致并网点电压升高甚至越限的问题。

2)调压方案采用基于并网点电压幅值的无功功率调压与有功限值调压相连系的策略。合理设置方针电压区间,能够避免传统无功调压方式所造成的线路中不需要的无功举止问题。采样电压上升过程中的两个时间点的功率与电压值,以此来较量有功功率的限值,该较量体式具有必然的自适应性。

3)本文提出的方案解决了光伏并网所引起的并网点电压越限的问题,具有必然的经济效益。仿真验证了该调压策略的有效性。

基于有功-无功掌握的光伏并网点电压调节方案

【本文作者电气手艺授权维权骑士士值品牌馆】分发

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