可减少光伏弃光量的低压配电网并网逆变器电压控制策略

低压配电网线路的电阻与电抗比值较大,线路电压沿馈线潮流方向逐渐降低,为解决光伏接入和负荷功率波动引起的并网点电压越限问题,在光伏逆变器控制策略中引入功率参考值动态响应模块。分析光伏接入和负荷波动前后并网点电压的变化机理,计及低压配电网线路阻抗对电压降落的影响,提出一种基于并网点电压幅值与线路阻抗的功率控制策略。在此控制策略下,设计功率参考值动态响应模块,采用功率外环与电流内环双环控制实时调节光伏逆变器的并网点电压,实现低压配电网光伏接入和负荷变化后并网点电压能够维持在电网电压要求范围之内并降低线损。同时,该策略能够在并网点电压越上限时利用逆变器剩余容量在维持电压质量的前提下最大限度地减少光伏弃光量。最后,算例分析结果表明该控制方法的有效性。     

多分布式电源并网AVC协同控制仿真模型

随着分布式发电系统大规模接入配电网,由于接入点多、拓扑结构复杂和单相接入等因素,导致传统的自动电压控制(AVC)方法难以有效地抑制光伏功率波动带来的配电网电压稳定问题。文章提出了基于多接入点分布式发电系统协同鲁棒控制的分层预测AVC控制策略。首先,根据分布式发电系统输出功率特性,建立特定配网区域内各分布式电源的分布式模型预测控制策略;在此基础上,根据配电网拓扑结构及分布式电源接入点配置情况,建立基于动态协调鲁棒控制的配网级AVC控制模型;最后,基于ADPSS仿真平台建立了多分布式电源接入的配电网AVC仿真模型。通过仿真表明,所提出的控制策略能够有效地抑制多点分布式发电系统功率波动引起的配网节点电压波动,显著地提高配网电压稳定性。     

高密度分布式光伏发电系统接入配电网准入容量研究

光伏发电是可再生能源中最有发展前景的一种新能源发电形式。高密度分布式光伏发电系统接入配电网可能引起电压偏差越限的问题。建立了考虑分布式光伏发电系统多点接入的馈线电压偏差计算模型,并分别分析了过电压及低电压条件约束条件下不同型号架空及电缆线路光伏电源的准入容量及最大渗透率,根据建立的计算模型采用PSS/E软件进行仿真计算,计算结果表明:利用光伏电源的调压作用可防止过电压,减短馈线长度可防止低电压;电缆线路的光伏电源准入容量主要受过电压因素的限制,而架空线路主要受低电压因素的限制。     

光伏并网对配电网电压及网损的影响

光伏电源的出力受环境温度、光照强度等因素的影响,其输出功率具有不确定性,会导致光伏电源接入点的电压波动,甚至越限。采用定点迭代的配电网潮流算法,对三相不平衡的光伏并网发电系统进行了潮流计算。根据潮流计算结果,结合IEEE13节点馈线系统,研究了光伏电源接入容量的变化对配电网电压分布及网损的影响。研究结果表明,光伏电源渗透率增大到一定程度后就会产生反向的潮流,并且系统节点电压及功率损耗也会有大的变化。     

网格式中压直流配电网潮流计算与稳态 功率分布特性研究

摘要： 中压直流配电网作为连接各种类型分布式能源、负荷与主网的平台,能高效地发挥分布式电源的价值与效益。针对大量分布式能源接入的特点,提出网格式中压直流配电网拓扑方案,构建了网状结构直流配电网等值网络和节点功率、节点电压和线路网络损耗模型,提出了直流配电网潮流计算的约束条件、控制策略和功率分布算法。以网损和电压不平衡度为衡量指标,计算了不同分布式电源渗透率下的网损、电压分布,评价了网格式直流配电网接纳分布式电源的能力。仿真结果表明,电压分布不均衡度与网络损耗具有较大的相关性,且网格式结构网络接纳分布式能源的能力优于辐射型和环网结构的配网。     

基于改进FPA算法的配电网光伏消纳能力评估

配电网中接入分布式光伏电源会带来诸多不利影响,研究配电网分布式光伏的消纳能力问题对维持配电网的安全运行至关重要。文章研究了分布式光伏电源接入对配电网电能质量、短路容量及网损的影响,以分布式光伏电源接入量最大、网损最小为目标函数,以电压偏差、电压波动及短路容量为约束条件,建立了分布式光伏消纳能力评估模型。根据所建模型特点,提出了一种改进的花授粉优化算法(Flower Pollination Algorithm,FPA),并对IEEE33节点系统及实际配电网进行求解。最后验证了所建模型的正确性及算法的有效性。     

基于谐波约束的配电网光伏最大准入容量计算

首先,分析了光伏逆变器产生的谐波特点,并根据不同光伏装机容量产生的谐波注入电流计算了谐波潮流,建立了谐波评估模型。其次,建立了以节点电压和线路传输功率等限制因素影响下的最大准入容量计算模型,并结合谐波评估结果给出最佳配置模式。最后,通过算例计算,得出了配电网中分布式光伏接入位置对接入容量影响的规律,并通过计算得出了综合考虑光伏接入容量和谐波畸变率大小的最佳光伏接入位置。     

基于SVM-MODE算法的分布式电源选址定容研究

分布式电源并网位置和容量选择不合理会导致配网电压波动、功率偏差、线路成本增加,对安全生产稳定性造成一定隐患.为了实现电能质量和经济效益之间的平衡,提出了一种自适应无功补偿多目标优化选址定容模型.首先用节点灵敏度指标来作为分布式电源选址的依据,选取灵敏度高的节点作为分布式电源并网节点,针对光伏发电量的随机性,将多目标最优分配问题转化为机会约束随机规划模型,提出了一种新的求解Pareto前沿的算法,基于支持向量机算法的多目标差分进化算法,利用支持向量机和随机模拟建立消耗成本最低、电压偏差最小、功率损耗最小的多目标网络模型,运用多目标差分进化算法求解最优接入配网容量.利用IEEE33节点系统进行仿真,验证此定容选址方法的有效性.     

基于机会约束规划的农村配电网光伏电源极限准入容量计算方法

为避免考虑小概率事件的发生而影响光伏电源极限接入容量的计算,文章在考虑光伏电源和负荷随机性的基础上,提出了基于电压偏差机会约束的光伏电源极限接入容量计算方法。首先,以最大化光伏电源极限接入容量为目标,以电压偏差为机会约束条件,建立光伏电源极限接入容量的计算模型;然后,利用基于拉丁超立方采样(Latin Hypercube Sampling,LHS)的概率潮流算法得到节点电压统计特性,并利用概率潮流计算结果和量子遗传算法求解该模型;最后,通过IEEE34节点算例和甘肃省某地区农村配电网的仿真计算,验证了所提方法的有效性和可行性。     

分布式光伏电源接入对中压配网运维检修安全生产作业的影响探讨

分析了在分布式光伏电源接入情况下的中压配网的检修风险特点,对应制定主要的应对措施,提出规范化分布式光伏接入配电网的检修流程,制定了计及分布式光伏接入下配电网检修工作的现场操作规范及安全监督体系。提出了基于物联网技术的配网设备运检智能化的设想,以运用先进技术手段降低和防范配网运维检修人员的风险。     

户用光伏接入对配电网电压影响及优化研究

户用光伏的随机性和波动性是制约网络消纳的关键因素,高比例的户用光伏并网将影响区域网络的静态电压稳定。文章通过户用光伏系统分析,研究了户用光伏接入对配电网电压波动的影响;并提出基于遗传算法的含户用光伏配电网无功优化方法;最后,利用IEEE33节点配电网模型,针对不同渗透率下户用光伏接入配电网进行仿真实验,验证了所提含户用光伏配电网无功优化方法的可行性与准确性,可有效解决配电网电压波动问题。     

风光并网对河南电网系统稳态影响

大规模风光发电并网是未来电网发展的必然趋势,然而,风光发电功率的强间歇性与随机性势必会对电网的稳定运行和优化控制带来影响。以河南电网冬季大运行方式下的规模风电、光伏电源联合接入电网为研究背景,利用连续潮流法,计算在新能源发电接入系统后的区域电网潮流分布;考虑区域电网未来发展趋势,逐步增加新能源的渗透率,对系统内多类型节点电压越界情况分析,判断区域内电压薄弱节点,并计算系统风电与光伏发电的最大消纳量;应用P-V曲线潮流分析方法测算出电压稳定极限及对应的有功功率,得到不同渗透率下系统所对应的静态电压稳定性;同时结合日负荷曲线,分析在目前状态下及所计算的最大渗透率下,系统任一时刻各中枢点电压水平。结果表明：在目前及新能源最大渗透率下,系统各节点电压值均处于正常范围。     

光伏电站复合储能电压波动抑制双层优化控制方法

大规模光伏电站的不断接入为电力系统的安全稳定运行带来了巨大挑战。为解决光伏电站出力不确定性所造成的功率波动问题,提高光伏电站在并网点处电压的稳定性,文章采用由蓄电池与超级电容组成的复合储能一体化控制方法,提高光伏并网点电压稳定水平。首先研究由光伏电源、复合储能构成的典型复合储能系统拓扑结构下储能双层优化控制策略;其次,在不同储能介质的荷电状态与充放电特性模型基础上,研究基于不同光伏并网点电压波动场景的多储能介质组合电压波动抑制优化控制模型及其求解算法;最后,以并网光伏电站数据为基础,建立光伏复合储能电压波动优化控制仿真模型。仿真结果及其分析表明,文章所提出的基于复合储能的并网点电压波动抑制模型能够有效提升并网点电压稳定性能。     

直流模块式光伏发电系统前级DC/DC变换研究

针对传统集中式光伏发电系统结构存在的问题,介绍了直流模块式光伏发电结构,并利用反激变换器作为直流模块式光伏发电系统的前级直流模块,采用变步长的滞环比较法实现光伏电池的最大功率跟踪控制,采用带有输入电压前馈控制的电压闭环控制策略实现直流母线的稳压控制。试验结果表明,该方案可行。     

基于模型预测控制的分布式光伏集群协调优化控制

分布式光伏发电的高密度接入给配电网原有的经济、稳定运行带来了不小的挑战。为了减少分布式光伏发电接入配电网造成的网络损耗,提高光伏发电的经济性,首先分析和归纳了分布式光伏集群的概念和特点;然后针对配电网内的分布式电源、柔性负荷、无功功率调节设备等装置在时间尺度、控制功能方面的调节特性,提出了一种含分布式光伏集群的协调优化调度方法。该方法以模型预测控制为基础,动态滚动协调光伏集群未来一段时间内的有功出力和无功出力,起到减小网络损耗和优化系统电压的作用。采用PG & E 69节点系统在MATLAB数学软件下进行建模仿真分析,结果证明了所提优化控制方法的可行性和有效性。     

考虑合理弃光的配电网光伏最大接入容量研究

考虑光伏可通过逆变器以弃光形式参与配电网调节,提出以合理弃光率为约束的配电网光伏多点接入最大容量评估模型,将传统评估模型中配电网接入光伏后运行状态指标不越限或越限概率不超标的约束转化为越限后果不超标的约束。针对海量场景,根据问题自身技术特性和电网运行规律,对模型本身和考虑的场景进行简化,最终使用遗传算法实现了求解。基于IEEE 33节点的算例验证了评估模型和求解算法的有效性,且表明,允许5%的弃光率可提升40%的光伏接入容量,提升效果显著。     

Coordination control method of photovoltaic and energy storage for distribution network based on virtual substation

针对农村地区配电网供电可靠性低以及光伏扶贫政策下大规模分布式光伏接入引起的电压越限和潮流倒送问题,提出一种基于虚拟变电站模式的光储协调控制方法,结合河北省营里乡配电网实际工程案例,对不同运行方案下系统的稳态性能,如电压水平、网络损耗等进行了对比分析,并基于蒙特卡洛模拟验证了所提方法对农村配电网供电可靠性提升的有效性。     

基于滑模变功率跟踪的PV-VSG控制技术

针对含储能装置的传统光伏虚拟同步发电机（PV-VSG）不仅投资成本高且未考虑光伏阵列输出特性的问题,提出一种基于滑模变功率点跟踪（SM-VPT）的PV-VSG控制策略。该方法在滑模控制的基础上引入直流母线电压偏差控制,调整光伏阵列的功率跟踪轨迹,实现光伏出力自适应匹配负载需求,即当光伏容量充足时,只提供与负载相匹配的功率;光伏功率不足时,可实现传统的MPPT控制以减少电力短缺,同时防止直流电压骤降,保证系统稳定运行。该方法使PV-VSG能够按需向负载供电,无需增加额外的储能设备,可实现光伏发电系统直接以VSG形式接入并网,仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

计及风光系统出力随机性的电压风险评估

针对风力发电和光伏发电并网后改变系统潮流大小和方向并对电网电压产生影响的问题,建立了风电和光伏出力概率模型,并使用Monte Carlo方法模拟了实际风速和光照辐照强度的概率分布区间,进而计算了风电和光伏的随机出力,并结合风险理论考虑风光系统出力随机性对电网电压风险的影响。以IEEERTS79标准测试系统为例,评估了风光系统接入容量及风光发电系统容量配置比例对电网电压风险的影响。算例的评估结果可为风光系统接入容量大小和风光发电系统容量配置比例提供参考。     

一种基于三端口能量路由的单级式光储并网系统及其高压穿越技术

该文提出一种具有高压穿越能力的基于三端口能量路由的单级式光储并网系统（PV-ESS）。光伏最大功率跟踪始终由三相变换器控制完成。多端口能量路由器可根据不同运行工况使储能灵活接入,平抑光伏输出,使得系统具有更高的效率。在电网高压故障下,通过储能装置抬升直流母线电压,从而使系统具有高压穿越的能力,可在电网高压状态下不脱网连续运行,直至故障恢复。