? ? 這個課題早在一幾年的時候比較熱門,之前作電科院配電網的一個項目中也有所涉及,我把其中一部分經典仿真模型思路分享給大家,電能質量影響這部分,我在模型中主要體現的就是不同容量的光伏、風電接入,對并網點的電壓影響情況。(主頁還有單獨風電并網系統,光伏并網發電系統以及微電網、儲能相關模型)
前言
考慮到我國的地理因素以及氣候影響問題,我國的風電開發相應的具有大規模集中式的特點,并且大部分風電系統運行所產生的電能都要進行遠距離輸送,在這樣的前提條件下,風電并入配電網時,并網點有很大概率發生電壓崩潰,這也是我國近年來風電相關事故發生的主要影響因素。
由于我國風電大多數情況需要進行遠距離輸送電能,而牽扯到遠距離輸電就會考慮到無功功率損耗問題,恰好,有一部分風力發電機因為其自身的運行特性導致其本身無法發出或吸收無功功率,這些影響因素都有很大概率對風電并網的無功電壓穩定性造成嚴重影響。電壓穩定性所包含的相關問題十分復雜,就風電并入配電網這一實際情形來考慮,我們最需要分析研究的是相關靜態電壓穩定性問題。同時,雖然對風力發電機本身而言,其運行特性決定了風力發電機本身不太需要考慮暫態穩定性的影響,但面對大規模集中式的風力發電系統時,就需要考慮其并網后的暫態穩定性的相關影響。而光伏發電的工作原理與光伏并網的運行特性同風電相關電力系統相比較又大為不同,并且光伏發電所需要的各種設備中,電力電子元件占據了很大一角,在此之上,很多光伏并網系統存在boost電路,這些因素的存在使得在考慮光伏并網時,還需要考慮到諧波問題,并且光伏并網也需要考慮無功補償相關問題。
風光并入電網導致電壓越限原因
光伏風力發電系統通常經過隔離變壓器接入中壓/低壓配電網實現并網運行,其等值電路如下圖
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配電網母線電壓通常可以認為配電系統是個無窮大系統,其電壓幅值基本不變;
Z為配電網線路阻抗,PQ分別為配電母線向負載方向傳輸的有功功率與無功功率;Upcc為并網點PCC處電壓,Pl和Ql分別為PCC本地負載有功功率與無功功率; PG和QG分別為光伏發電系統向PCC輸送的有功功率和無功功率。
根據推導計算可以得到PCC點的電壓:
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光伏風力發電系統向配電網輸送有功功率會引起PCC電壓的變化,當光伏發電系統造成PCC潮流逆流時,將導致PCC出現電壓升高并可能超過電壓規范要求,尤其在負荷輕載運行時,電壓升高問題更加嚴重。伏發電系統向配電網輸送有功功率會引起PCC電壓的變化,當光伏發電系統造成PCC潮流逆流時,將導致PCC出現電壓升高并可能超過電壓規范要求,尤其在負荷輕載運行時,電壓升高問題更加嚴重。
仿真建模分析
搭建不同容量的分布式能源接入不同的節點,來分析電壓波動情況。
有需要仿真模型、文獻資料和課題指導的的,歡迎聯系,,本人博士已畢業,有多年本碩課題指導經驗,主頁內還有相關風光儲聯合微電網系統、微電網變換器控制、電能質量治理、風電、光伏、儲能并網相關博客,謝謝點贊關注!
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