含分布式电源的智能配电网中调压问题研究

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目前,智能电网的研究与实践日益得到政府高度重视和全社会关注,智能电网区别于传统电网的一个根本特征是支持分布式电源的大量接入。分布式发电(Distributed Generation, DG)技术是充分开发和利用可再生能源的理想方式,它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点,可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑。DG的出现改变了配电系统潮流的单向模式,并使得潮流无法预测,同时还会产生一系列的电能质量问题,影响系统运行的可靠性,因此有关分布式电源接入配电网的相关问题已成为亟待研究的课题。本文针对分布式电源接入配电网后电压变化规律和电压调整方案进行了分析研究,介绍了分布式发电的基本概念和分布式电源的分类,并具体介绍了光伏发电技术、风力发电技术、燃料电池技术、生物质能发电技术这四种较为热门的分布式发电技术。分析了含分布式电源的配电系统潮流计算,重点研究了DG在潮流计算中接口模型的处理、DG在潮流程序中节点类型的处理,编写了基于牛顿法的适合于含DG的配电系统潮流程序,并且进行了收敛性检测,结果表明以上对DG在潮流程序中的处理是有效的。研究了不同类型DG接入对系统电压的影响,结果是处理为异步发电机接口模型的DG会降低电压水平,而处理为同步发电机接口模型和以电力电子变换器作为接口模型的DG对系统电压有支撑作用。为了分析含分布式电源的配电网电压分布情况,本文给出了一种含分布式电源的三角形负荷分布模型,并且根据电路叠加定理提出了基于此模型的电压分布计算方法,通过对此模型的验证表明含DG的三角形负荷分布模型要远远优于均匀负荷分布模型,运用此方法从DG出力和位置变化两方面研究了含分布式电源的放射状链式配电网负荷节点电压变化情况。最后分析了含DG的配电系统调压判据,确定了具体的无功补偿方案,DG退出运行采用单点补偿和两点补偿,DG投入运行的补偿方案根据调压判据具体分析,由此,提出了适合DG退出运行和投入运行的具体调压方案,通过算例,对比了以上方法的优劣性,进一步验证了其正确性和有效性,为调压分析提供了理论依据。
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