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正文內(nèi)容

畢業(yè)論文分布式電源對縣級配電網(wǎng)電壓水平影響的研究-wenkub

2023-07-14 15:15:54 本頁面
 

【正文】 未定義書簽。 power flow calculation。配電網(wǎng) 。I 畢 業(yè) 論 文 題目:分布式電源對縣級配電網(wǎng)電壓水平影響的研究 II 摘 要 分布式電源 (DG)接入配電網(wǎng)會對其產(chǎn)生多方面的影響。潮流計算 。 voltage profile III 目 錄 摘 要 錯誤 !未定義書簽。 分布式電源的概念及種類 1 . 1 分布式電源的概念 1 . 2 分布式發(fā)電的種類 2 研究的背景及意義 2 . 1 縣城配電網(wǎng)的現(xiàn)狀 3 2 國內(nèi)外的進展 4 研究分布式電源對配網(wǎng)電壓影響 的方法 5 . 1 分布式電源接入配電網(wǎng)絡(luò)影響電壓大小的因素 5 . 2 以往的研究方法 5 . 3 本論文的主要內(nèi)容 8 2 分布式發(fā)電對縣級配電網(wǎng)的電壓影響 9 分布式發(fā)電的并網(wǎng)問題 9 并網(wǎng)后的穩(wěn)態(tài)運行分析與控制 9 并網(wǎng)后的繼電保護 10 并網(wǎng)后的 動態(tài)電能質(zhì)量控制 10 含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃 10 無功優(yōu)化 10 電力市場環(huán)境 11 分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的影響 11 對電壓分布 的影響 11 對電能質(zhì)量 的影響 12 對網(wǎng)損 影響 12 對系統(tǒng)繼電保護的影響 12 對系統(tǒng)可靠性 的影響 13 分布式發(fā)電的潮流計算 13 基于前推回代算法的配電網(wǎng)潮流計算 13 網(wǎng)絡(luò)層次構(gòu)造 13 分層前推回代法 15 仿真分析 16 DG 容量對電壓的影響 16 IV DG 位置對電壓的影響 18 DG 功率因數(shù)對配網(wǎng)影響 19 3 配電網(wǎng)絡(luò) 22 4 配電網(wǎng)繼電保護 23 5 DG 支持的孤島電網(wǎng)鐵 磁諧振 25 6 結(jié)果分析 27 參考文獻 28 致 謝 30 1 1 緒 論 引言 在配電網(wǎng)中 ,多數(shù)工業(yè)、商業(yè)用戶和城市居民負(fù)荷具有很大的隨機波動性 ,各種不確定因素所引起的負(fù)荷變化給配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計和運行帶來了巨大的難度和挑戰(zhàn)。 與常規(guī)大電廠集中供電系統(tǒng)相比,分布式能源系統(tǒng)是對大電網(wǎng)的有益補充,可以就地供應(yīng),具有低的能源損失,補充大電網(wǎng)在負(fù)荷高峰時的供電能力,可以彌補大電網(wǎng)在局部地區(qū)和特殊情況下的安全穩(wěn)定性不足,在意外災(zāi)害發(fā)生時繼續(xù)供電;土建與安裝成本低,能量輸送投資很少,可以滿足某些用戶特殊性的要求,可在農(nóng)村、牧區(qū)、山區(qū)供電供熱,大大地減少輸電線路的建設(shè);適合于多種熱電比的變化,可靈活地根據(jù)熱、電需求進行調(diào)節(jié),減少以電力 來轉(zhuǎn)換到低品位熱、冷應(yīng)用而造成的能源轉(zhuǎn)換浪費,設(shè)備利用小時高;可為電力、熱力、燃氣、制冷、環(huán)境、交通等多系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化整合提供技術(shù)支持。其以天然氣 、沼氣、生物質(zhì)氣和輕油等作為燃料,無需通過電網(wǎng)輸送,利用管網(wǎng)和電纜系統(tǒng)向特定區(qū)域內(nèi)同時直供電力、蒸汽、熱水和冷氣,實現(xiàn)熱、電、冷三聯(lián)供?,F(xiàn)今世界的發(fā)展潮流也傾向于大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式電源技 術(shù)相 結(jié)合的這種節(jié)省投資、降低能耗、提高系統(tǒng)安全性和靈活性的方法 。另一類為利用不可再生能源的 DG,主要包括內(nèi)燃機、熱電聯(lián)產(chǎn)、燃動機、微型燃氣輪機、燃料電池等發(fā)電形式。而逆變器型 DG 通常指的是將直流電經(jīng)逆變器得到交流電再并網(wǎng)的 DG(如風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電 池及各種儲能技術(shù) )和發(fā)出高頻交流電的 DG(微透平機組 )。根據(jù)西方國家的經(jīng)驗:大電網(wǎng)系統(tǒng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合是節(jié)省投資,降低能耗,提高系統(tǒng)安全性和靈活性的主要方法。這種發(fā)展所帶來的安全性問題不容 忽視。在可再生能源分布式發(fā)電系統(tǒng)中的除風(fēng)力發(fā)電外,還有太陽能光伏電池、中小水電等都是解決我國偏遠地區(qū)缺電的 良好辦法 [8]。由于早期整體規(guī)劃不合理造成 10kV配電網(wǎng)的布局和電源點位置不合理,隨著城區(qū)建設(shè)發(fā)展,用戶數(shù)量和負(fù)荷的日益增加,配電網(wǎng)不斷延伸和擴展,導(dǎo)致電源點與負(fù)荷中心產(chǎn)生偏離,對城市配電網(wǎng)在供電運行的經(jīng)濟性與 質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。尤其是低壓線路,問題突出,像線徑小、分支亂、供電半徑長等。線路之間互導(dǎo)能力差,只能進行一些范圍小、負(fù)荷輕的簡單操作,尤其是變電所出線部分,由于回路數(shù)過多,若發(fā)生設(shè)備故障或遇到檢修情況,會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)供電區(qū)域長時間、大面積的停電情況。 國內(nèi)外進展 分布式發(fā)電系統(tǒng)的潮流計算這個課題隨著分布式發(fā)電系統(tǒng)的推廣而日益被重視。 本世紀(jì)之前和世紀(jì)之初進行的關(guān)于分布式發(fā)電系統(tǒng)潮流計算的研究,一般是將分布式電源簡化成一種節(jié)點類型,將其代入傳統(tǒng)的潮流計算中。而文獻 [11]則將分布式電源處理成 PV 節(jié)點,并用牛頓法計算了單相潮流。傳統(tǒng)配電網(wǎng)一般呈輻射狀 ,穩(wěn)態(tài)運行情況下,電壓沿饋線的潮流方向逐漸降低。分布式電源接入電網(wǎng)會使系統(tǒng)電壓產(chǎn)生變化 ,針對分布式電源接入后對系統(tǒng)電壓所造成的影響 ,之前已有人利用靈敏度分析方法進行分析計算,也有人提出利用短路比和剛性率來評估分布式電源對配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量影響的方法, 但以上方法都沒有完整的從各方面分析。牛頓法的極坐標(biāo)方程為: ( c o s s in )( s in c o s )i i i j ij ij ij ijiji i i j ij ij ij ijijP P U U G BQ Q U U G B??????? ? ? ?? ? ? ???????? ( 11) 對( )進行泰勒展開,取一次項,即可得到牛頓 拉夫遜潮流算法的修正方程組。 B? 是用 1/x為支路電納建立的節(jié)點電納矩陣, B?? 是節(jié)點導(dǎo)納矩陣的虛部。 ( , )k k kk k kk k kk k kU B Q UU U UB P U???? ? ???????? ? ? ??? ? ???? ? ? ???? ? ? ? (13) ( 2) 母線類配電網(wǎng)潮流計算方法 此類算法有 Zbus 方法和 Ybus 方法,這兩類算法本質(zhì)上是一致的。39。 39。 [ , 39。 如果支路 bj 的末點 vj不是末梢點,則支路電流 Ij 應(yīng)為該支路末點 Vj 電流和其所有子支路的電流之和: 8 ,j L j kkdI I I???? () 式中: d 為以節(jié)點 vj 為父節(jié)點的支路的集合。 ( 2) 并網(wǎng)后的繼電保護 。 ( 6) 無功優(yōu)化 。 ① 電源的輸出特性與控制方式對潮流計算的方法和收斂特性有很大影響 ,需要研究合適的節(jié)點類型和收斂 性好的潮流計算方法 [4]。因此分布式電源并網(wǎng)需要恰當(dāng)?shù)目刂坪瓦M行合理的供電范圍劃分。實際運行中 ,應(yīng)尋找分布式發(fā)電的容量與負(fù)荷這兩組不相關(guān)的隨機變量之間的平衡條件 ,動態(tài)調(diào)度各分布式電源的容量 ,實現(xiàn)潮流優(yōu)化和經(jīng)濟調(diào)度。在孤島系統(tǒng)中 ,由于分布式發(fā)電的出力和系統(tǒng)負(fù)荷都具有隨機性 ,如果它們出現(xiàn)不平衡 ,可能會導(dǎo)致電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定。 并網(wǎng)后的動態(tài)電能質(zhì)量控制 分布式電源并網(wǎng)運行后可能帶來一系列動態(tài)電能質(zhì)量問題 ,例如電壓跌落、電壓脈沖、瞬時供電中斷等 ,需要提出合理的控制措施來解決這些問題。由于它們的功能各不相同 ,性能和成本差異較大 ,對其的選擇要根據(jù)電網(wǎng)實際情況而定 ,同時協(xié)調(diào)它們在調(diào)節(jié)電壓、優(yōu)化無功、提高電壓穩(wěn)定性方面的作用。 分布式發(fā)電對配電網(wǎng)的影響 分布式發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)之間存在四種方式 :① 分布式發(fā)電獨立運行向附近用戶供電 。不同的運行方式有不同的特點和技術(shù)實現(xiàn)手段。若設(shè)負(fù)荷運行 在恒功率模式下 ,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時 ,分布式電源的接入會減少線路
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