【正文】 源對系統(tǒng)的可靠性影響要視情況而定。(3)對網(wǎng)損的影響分布式電源的并入會改變原有網(wǎng)絡的分布形式,線路潮流不再是單方向地從電源母線流向各個負荷,其大小和方向要取決于分布式電源的并網(wǎng)情況,因此線路損耗也較原來網(wǎng)絡發(fā)生改變。其影響主要有電壓閃變和諧波2個方面。若設負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上實際的傳輸功率,有的分布式電源同時發(fā)出無功功率,對線路進行補償,從而使得線路負荷節(jié)點處的電壓升高。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。(4)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。實際運行中,應尋找分布式發(fā)電的容量與負荷這兩組不相關(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。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]。文獻[22]針對含有DG的輻射狀配電網(wǎng)絡提出了一種無功功率和有功功率優(yōu)化的方式來提高電壓指標。例如分布式發(fā)電的并網(wǎng)接口技術(shù)、控制方式、對系統(tǒng)電壓分布的影響、對系統(tǒng)故障電流的影響、對系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響、對系統(tǒng)可靠性的影響、并網(wǎng)規(guī)劃、分布式發(fā)電系統(tǒng)中控制和通信技術(shù)、DG孤島運行等各方面。(4)公用配電變壓器負荷重、配電網(wǎng)無功補償不足、電壓質(zhì)量差。(2)設備陳舊、技術(shù)落后、線路故障率高、供電可靠性降低。目前,水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電屬于比較成熟的技術(shù),而風力發(fā)電、光伏發(fā)電、太陽熱發(fā)電、地熱及潮汐發(fā)電等都屬于新興的發(fā)電技術(shù)。分布式電源提高了供電服務的可靠性和電能質(zhì)量，同時又具有環(huán)境友好型，資源節(jié)約等特點，將成為新世紀重要的能源選擇。Distribution System。而并網(wǎng)后對電壓的影響將直接影響其供電質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定。 課題研究的意義分布式電源一般是指支持已有的配電網(wǎng)經(jīng)濟運行，為滿足某些終端用戶的需求，而設計和安裝在用戶側(cè)附近的小型發(fā)電機組。一般根據(jù)DG的技術(shù)類型、所用的一次能源及并網(wǎng)的接口技術(shù)進行分類。表11 分布式發(fā)電的分類 縣城配電網(wǎng)的現(xiàn)狀近幾年國家持續(xù)對縣域配電網(wǎng)的改造進行投入，使得部分縣城配電網(wǎng)的安全及供電可靠性有了很大的提高。(3)供電范圍不明顯、互送能力差、同桿架設回路數(shù)多、停電范圍大且時間長、重復建設嚴重、管理比較困難。在歐美等發(fā)達國家,隨著能源市場放松管制以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施,分布式發(fā)電系統(tǒng)得到迅猛的發(fā)展。但其中沒有涉及到DG的容量及運行模式。因此地區(qū)電網(wǎng)要容納各種形式的分布式發(fā)電技術(shù):性能差異、容量不同、并網(wǎng)點不同、并網(wǎng)方式不同,因此如何保證并網(wǎng)后電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟的運行,是研究分布式發(fā)電的一個重要方面。此外分布式電源孤島運行時可能與系統(tǒng)不同步,重新并入電網(wǎng)時的同步控制也是研究重點。3)在分布式電壓并網(wǎng)前需要進行靜態(tài)安全分析。(7)電力市場環(huán)境各種分布式電源成本不同,品質(zhì)各異,并網(wǎng)后將對地區(qū)電網(wǎng)的運營產(chǎn)生很大影響,會改變電力交易方式:1)需要制定其與電網(wǎng)之間的供購電計劃。常見的分布式電源是直接接入配電系統(tǒng)(380V或10kV配電系統(tǒng))并網(wǎng)運行或采取獨立運行的方式,將分布式發(fā)電系統(tǒng)集成到現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中,也是今后分布式發(fā)電的發(fā)展趨勢[6]。分布式發(fā)電接入系統(tǒng)后,會增大或減少這種變化量。分布式發(fā)電在下列情況下可能引入諧波:l)分布式電源本身就是一個諧波源時。由此可見,分布式發(fā)電可能增大也可能減小系統(tǒng)損耗,這不僅和負荷有關(guān),同時還與分布式電源的容量和具體位置以及網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。對于輻射型網(wǎng)絡,前推回代法的基本原理是:(1)假定節(jié)點電壓不變,即令根節(jié)點為己知電壓幅值和相角的松弛節(jié)點,初始化所有節(jié)點的電壓,等于根節(jié)點的電壓。圖21 12節(jié)點樹狀網(wǎng)絡(1)形成支路層次矩陣L矩陣L行表示支路層次,矩陣L的非零元素分別表示各層的支路號和節(jié)點號。圖21的支路層次矩陣M可以表示為:支路層次矩陣L和支路關(guān)聯(lián)矩陣M顯示了每條支路所處的層次和與這條支路直接相連的上下層支路。圖22 前推回代法潮流計算流程圖 潮流計算下的分布式電源對配電網(wǎng)電壓的影響初探本節(jié)通過潮流計算來初步分析分布式電源的接入對配電網(wǎng)電壓的影響。,滯后。Matlab仿真結(jié)果如圖25所示:圖25 DG位置不同對系統(tǒng)電壓的影響由圖25可以看出,總出力相同的分布式發(fā)電,分布在不同的位置,得到的電壓分布有較大的差異。 本章小結(jié)分布式電源并網(wǎng)運行會對系統(tǒng)帶來重大影響,本章首先介紹了其并網(wǎng)需要解決的問題和其對配電網(wǎng)的影響。常用的并網(wǎng)方式有同步發(fā)電機并網(wǎng)和逆變器并網(wǎng)。(2)同步發(fā)電機的并網(wǎng)為避免投入并聯(lián)瞬間發(fā)生電流、功率以及電機內(nèi)部機械力沖擊,投入并聯(lián)前,發(fā)電機應滿足下列條件:l)發(fā)電機電壓幅值與電網(wǎng)電壓幅值相等,且波形相同。當勵磁電動勢E0和端電壓U確定時,發(fā)電機輸出的無功功率Q與功率角也有函數(shù)關(guān)系。按供電區(qū)的功能可分為城市配電網(wǎng)、農(nóng)村配電網(wǎng)和工廠配電網(wǎng)[7]。對配網(wǎng)進行潮流分析時,雖然配電網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)隨實際情況不同而多變,但在我國城鄉(xiāng)配電系統(tǒng)中,仍以放射狀鏈式結(jié)構(gòu)為主,這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡具有接線可靠、保護整定容易、擴容簡單等優(yōu)點。圖3l 配電網(wǎng)饋線模型表31 線路阻抗和節(jié)點負荷數(shù)據(jù)[10] 分布式電源對電壓影響仿真及分析。為電壓降。當在d點接入容量為的分布式電源后,未接入DG前一致。當容量為的分布式電源接入節(jié)點d時,分布式電源輸出的電流為:接入分布式電源后,按DG接入系統(tǒng)的位置可以將饋線上的損耗分為2部分:第一部分為電源和DG間的系統(tǒng)損耗,第二部分是DG和負荷間的系統(tǒng)損耗。當分布式電源放置在配電網(wǎng)的前端時,網(wǎng)損曲線為一條拋物線。令DG其他運行條件形同,容量取表32中數(shù)據(jù),觀察饋線電壓曲線的變化。仿真結(jié)果表明,分布于配電網(wǎng)中的分布式電源對饋線的電壓分布的影響非常明顯。對于DG接入容量要根據(jù)不同網(wǎng)絡的特點確定。c)DG容量為總負荷80% 由圖35可知,相同容量的DG接入點不同時,會對電壓的分布帶來不同影響。而當該點DG退出運行時,同樣會造成線路末端電壓變化幅度過大,引起電壓閃變等電能質(zhì)量問題。當DG以超前功率因數(shù)運行時,DG的并入會使饋線電壓降低,而且功率因數(shù)越小,線路電壓降低幅值越大。本節(jié)利用無功補償裝置實現(xiàn)對DG并網(wǎng)的電壓調(diào)整。(3)改變變壓器變比調(diào)壓1）利用變壓器分接頭調(diào)壓。常用的無功功率補償設備有并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器和靜止補償器等。電力系統(tǒng)中的電壓水平與無功功率密切相關(guān)。無功功率接入系統(tǒng)的方式有兩種:并聯(lián)和串聯(lián)。同時還具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點。這部分的無功功率補償容量是按補償10kV線路的無功功率損耗和變壓器的無功功率損耗來確定的,無功功率補償容量不能太大,否則會造成線路低負載時,無功功率過補償,會增加線路損耗,也使電壓合格率降低。本文主要研究無功功率的調(diào)壓作用,為方便研究,采用就地補償方式。補償容量小時,對前端節(jié)點的調(diào)壓作用又較小。圖39 DG退出運行時的電壓降落圖310 DG退出運行時的調(diào)壓圖310中,在負荷增長點(節(jié)點11)進行一定容量的補償,使各節(jié)點電壓符合要求,然后保持這個補償容量不變,分別將補償點設為線路偏前端和線路偏后端,觀察節(jié)點電壓。通?？梢赃B續(xù)調(diào)節(jié),當時,補償器發(fā)出無功功率。DG的引入對配電網(wǎng)的正常運行造成影響,其中包括有利的影響也包括不利的影響,其中重要的影響之一是對電壓的影響,本文就其接入配電網(wǎng)后對配電網(wǎng)電壓影響做了研究,總結(jié)全文,主要工作和結(jié)論如下:(l)利用編制的配電網(wǎng)潮流程序?qū)π∪萘緿G接入系統(tǒng)后的電壓分布做了初步分析,隨后建立分布式發(fā)電模型、配電網(wǎng)及負荷模型,仿真研究DG并網(wǎng)后對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)電壓分布的影響。參考文獻[1] [M].浙江大學博士學位論文,2007[2] Loileilai,TzeFunChan著,[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009[3] 吳玉蓉,劉會金,[J].,(8):6467[4] 余昆,曹一家,[.l].河海大學學報. 2009, 6(37): 741745 [5] 李蓓,[J].,3(9):4548[6] 李曉明,[J].,11:8083[7] [D].[8] 顏偉,劉方,[J].,8(23):7680[9] 王崢,[J].,12:710[10] 王志群,朱守真,[J].電力系統(tǒng)自動化, 2004, 28(16): 5660 [11] [D].[12] EIKhattm W, generation technologies,definitions and Power system research,2004,71:119128[13] [D].[14] 王志群,[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報,2005,17:5358[15] [M].浙江大學博士學位論文,2007 [16] 梁才浩,[J].電力系統(tǒng)自動化,2001,25(6):5356[17] 程浩忠,艾芋,[M].[18] 王志群,[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報, 2005, 17(1):5358[19] 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Power Systems Conference and Exposition ,39。 第 41 頁。本文從選題、研究直至撰寫階段,都是在楊老師悉心細致的指導下完成的,論文處處都凝聚著導師的心血與汗水。而DG的接入會改變其接入點之前節(jié)點電壓的曲線,對其接入點之后節(jié)點電壓曲線并沒有影響,只是由于DG的接入使得接入點電壓升高,從而也使其后的節(jié)點電壓相應升高。靜止補償器的反應快速,對沖擊負荷的適應能力也較傳統(tǒng)無功補償裝置強,因此它在穩(wěn)態(tài)和動態(tài)兩種情況下都可以對無功功率進行調(diào)節(jié)。當補償容量一致時,補償點越接近線路末端,對電壓抬高越有效,對整個線路的電壓提高也有顯著作用。實際運行中補償點的具體位置和容量的選擇要遵循多種約束條件,考慮各種目標函數(shù),以尋求最優(yōu)解。本節(jié)將無功補償裝置分別安置在DG接入位置、接入位置之前、接入位置之后,分析其對線路電壓的調(diào)整作用。在配電網(wǎng)中,若各用戶低壓側(cè)配置了足夠的無功功率補償裝置,則可使配電線路中的無功電流最小,也使配電線路的有功功率損耗最小,這是最理想的效果。因此,高低壓線路中的無功功率補償裝置如何配置對提高電壓合格率和降低線損至關(guān)重要。并聯(lián)電容器是指并聯(lián)在系統(tǒng)里的電容器。在不考慮輸電線的對地電容時,若從節(jié)點i輸送到節(jié)點j的功率為P+jQ,節(jié)點i和節(jié)點j的電壓分別為Ui和Uj,節(jié)點i和j之間的支路阻抗為R+jX,則節(jié)點電壓間的關(guān)系為: 通常認為X遠大于R,故上式可近似看作和下式等效 電壓U以還可寫成: 比較上兩式,可以得到: 一般認為輸電線路中兩端電壓的相位差占比較小,可以近似認為,此時可近似得出線路電壓和無功功率的關(guān)系。它分散安裝在幾個用戶處和一些降壓變壓所的10kV或35kV母線上,使線路的電壓損耗和功率損耗都得到減小。3）利