【正文】 由結(jié)果得知 ,DG的接入容量、位置和運(yùn)行的功率因數(shù)都會(huì)影響電壓分布?？芍?,對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一定容量的無(wú)功補(bǔ)償 ,可以有效的提高電壓。由文獻(xiàn) [13]知 ,由于 DG的引入 ,使得補(bǔ)償位置、容量計(jì)算略有不同 ,按滿足運(yùn)行 電壓確定補(bǔ)償容量 ,則當(dāng)電壓越上限時(shí) : ,整理得 : 電壓越下限時(shí) , 整理得 : 其中 ,Xm、 Xn分別為補(bǔ)償點(diǎn)的線路電抗 , 、 為所需補(bǔ)償?shù)娜萘?,、 為配電線路允許的電壓偏差上下限 ,Um、 Un分別為調(diào)壓前補(bǔ)償點(diǎn)電壓。 配電網(wǎng)中的電壓水平和有功功率損耗很大程度上取決于配電網(wǎng)中的無(wú)功功率產(chǎn)生和流向。節(jié)點(diǎn)電壓有效值的大小對(duì)無(wú)功功率分布起決定作用。2）利用有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓 。功率因數(shù)超前變?yōu)闇蟮倪^(guò)程 ,也是 DG從無(wú)功負(fù)荷變化到無(wú)功電源的過(guò)程 :隨著 DG 消耗的無(wú)功功率逐漸減小 ,線路潮流減小 ,線路電壓降不斷減小 ,電壓曲線逐漸上移 ,在此過(guò)程中存在一個(gè)功率因數(shù)值 ,它使得線路的潮流最小 ,電壓降也最小 ,該值一般取決于負(fù)荷的功率因數(shù)及 DG 的功率與負(fù)荷功率的比值 [2]。 DG的引入對(duì)線路電壓的改變形式仍同理論分析結(jié)果一致?？梢钥闯?DG 容量在一定范圍內(nèi)時(shí) ,DG 容量和饋線電壓升高量成正比。當(dāng) DG的有功輸出小于負(fù)荷量時(shí) ,增加 DG有功輸出可以減少配電網(wǎng)的網(wǎng)損 ,但隨著 DG容量的增加 ,減少程度是趨向于飽和的 。 分布式電源接入后 ,節(jié)點(diǎn) d的電壓為 由此可知 ,當(dāng)分布式電源接入后 ,會(huì)使接入點(diǎn)的電壓升高 ,升高的值為 由上述分析式可知，分布式電源接入某個(gè)節(jié)點(diǎn) d時(shí) ,會(huì)使得接入點(diǎn)和接入點(diǎn)之前 的節(jié)點(diǎn)電壓升高 ,升高值為 。而這些影響的大小又和分布式發(fā)電的容量、接入位置和功率因數(shù)有關(guān) ,本節(jié)將詳細(xì)分析這些影響。本文配電網(wǎng)電壓等級(jí)為 10kV。 2)發(fā)電機(jī)電壓相位與電網(wǎng)電壓相位相同 。然后運(yùn)用潮流程序進(jìn)行分布式電源接入配電網(wǎng)后電壓分布的計(jì)算 ,對(duì)分布式電源接入輻射型配電網(wǎng)絡(luò)前后負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓的變化進(jìn)行了初步探究。 DG出力改變見表 21。支路的 電壓和功率可以利用這些信息 ,運(yùn)用前推回代法計(jì)算出來(lái)。已知網(wǎng)絡(luò)末端功率 ,由網(wǎng)絡(luò)末端向首端的方向計(jì)算各支路功率損耗和功率 ,依此推算網(wǎng)絡(luò)中的線路功率分布 ,最終得到根節(jié)點(diǎn)注入功率 。2)分布式發(fā)電經(jīng)基于電力電子技術(shù)的逆變器接 入配電網(wǎng)。分布式發(fā)電的接入對(duì)配電網(wǎng)的供電經(jīng)濟(jì)性和節(jié)點(diǎn)電壓、潮流、短路電流、網(wǎng)絡(luò)供電可靠性等都會(huì)帶來(lái)影響。地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí) ,若分布式發(fā)電容量或接入點(diǎn)位置不合理 ,會(huì)使地區(qū)電網(wǎng)的可靠性降低。 (1)并網(wǎng)后的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析與控制 分布式發(fā)電并網(wǎng)相當(dāng)于多個(gè)有限容量電源與近似于無(wú)窮大電源并網(wǎng)運(yùn)行 ,配電網(wǎng) (本文主要研究分布式發(fā)電并入配電網(wǎng)的情況 )結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式都會(huì)發(fā)生改變。我國(guó)隨著發(fā)電側(cè)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的建立、“西氣東送”工程的實(shí)施等 ,也為分布式發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展提供了機(jī)遇 [1]。但是就目前而言，總體上縣域配電網(wǎng)絡(luò)仍然存在以下問題： (1)電源點(diǎn)不足且分布不合理，導(dǎo)致供電半徑大。分布式電源的規(guī)模一般不大，與公共電網(wǎng)相 第 2 頁(yè) 對(duì)獨(dú)立。 關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電；配電網(wǎng)；電壓影響 II Abstract Distributed generation is often associated with the existing distribution work, therefore the study of the effect of distributed generation on original distribution system can contribute to its safe,reliable and efficient connection with the distribution to join the distribution generation into the distribution work safely and reliably is directly related to the value of distributed impact of voltage of system will directly affect quality of Power supply and system stability as the injection of distributed ,the study of the impact of voltage bees important after the injection of distributed generation. Keywords:Distributed Generation。另一類為利用不可再生能源的 DG,主要包括內(nèi)燃機(jī)、熱電聯(lián)產(chǎn)、燃動(dòng)機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池等發(fā)電形式。線路之間互導(dǎo)能力差，只能進(jìn)行一些范圍小、負(fù)荷輕的簡(jiǎn)單操作，尤其是變電所出線部分，由于回路數(shù)過(guò)多，若發(fā)生設(shè)備故障或遇到檢修情況，會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)供電區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間、大面積的停電情況。分析了目前為研究高滲透率 DG的系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定所采用的動(dòng)態(tài)模型的精度和有效性。如何 使分布式電源并網(wǎng)后達(dá)到最優(yōu)目標(biāo) ,和分布式發(fā)電容量及負(fù)荷有關(guān)。 2)由于分布式發(fā)電 技術(shù)仍處于研究初期 ,其成本依舊偏高 ,并網(wǎng)運(yùn)行后也會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)一些負(fù)面影響 ,因此要建立起一套合理的電價(jià)體制和市場(chǎng)服務(wù)體制 ,既可以鼓勵(lì)發(fā)展分布式發(fā)電技術(shù) ,尤其是利用綠色能源的分布式發(fā)電技術(shù) ,同時(shí)也不損害電力公司的利益 ,實(shí)現(xiàn)地區(qū)電網(wǎng)和分布式發(fā)電的和諧發(fā)展。 (2)對(duì)電能質(zhì)量的影響 分布式發(fā)電并入配電網(wǎng)后 ,也會(huì)對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)負(fù)面的影響 ,例如各種擾動(dòng) ,從而對(duì)系統(tǒng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生影響。當(dāng)分布式電源并網(wǎng)后 ,改變了配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ,使其變?yōu)槎嘣淳W(wǎng)絡(luò) ,發(fā)生故障時(shí) ,分布式電源也向故障點(diǎn)提供故障電流 ,使得故障電路大小和方向都發(fā)生改變 ,會(huì)導(dǎo)致原有的保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)等 ,因此要改變線路保護(hù)裝置 的配置。矩陣 F和 T的列表示支路 111,矩陣中各元素分別表示各支路對(duì)應(yīng)的首、末節(jié)點(diǎn)號(hào)。所用算例為 IEEE33節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng) ,系統(tǒng)參數(shù)見文獻(xiàn) [12]。DG接入末端節(jié)點(diǎn)時(shí) ,會(huì)造成該節(jié)點(diǎn)電壓局部升高過(guò)高 ,極有可能超過(guò)額定電壓。由于本文涉及的分布式電源容量較小 ,故可將其以 PQ 結(jié)點(diǎn)形式并網(wǎng)。 (4)并網(wǎng)后功率調(diào)節(jié) 1) 有功功率調(diào)節(jié) :并網(wǎng)后的發(fā)電機(jī)能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的量只有兩個(gè) :勵(lì)磁電流和原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。一般情況下分布式電源容量較小 ,實(shí)際應(yīng)用中也是多接入規(guī)模較小的配網(wǎng)系統(tǒng)。 為 節(jié)點(diǎn) a到節(jié)點(diǎn) b傳輸?shù)目偣β省? 由于接入 DG前后負(fù)荷側(cè)電流不發(fā)生變化 ,所以第二部分損耗為 : 第 24 頁(yè) 式中 Rn為 DG接入點(diǎn)之后的線路電阻。總?cè)萘繛?4963KW。 分布式電源位置對(duì)電壓分布的影響 令其他運(yùn)行條件相同 ,給定分布式電源的容量且以恒定功率因數(shù)運(yùn)行 ,分布式電源的接入位置取表 33中數(shù)據(jù) ,觀察饋線電壓曲線的變化。綜上所述 ,DG不適宜在末節(jié)點(diǎn)接入系統(tǒng) ,可選擇在線路中間偏末端的位置或位置組合。電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的方法 [1 18]: (1)中樞點(diǎn)電壓管理 中樞點(diǎn)是指電力系統(tǒng)中可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠和變電站的母線 ,相當(dāng)一部分負(fù)荷都依靠這些母線供電 ,因此一般可以用來(lái)代表大部分負(fù)荷的電壓狀態(tài)。它分散安裝在幾個(gè)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。 并聯(lián)電容器是指并聯(lián)在系統(tǒng)里的電容器。在配電網(wǎng)中 ,若各用戶低壓側(cè)配置了足夠的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置 ,則可使配電線路中的無(wú)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。實(shí)際運(yùn)行中補(bǔ)償點(diǎn)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(biāo)函數(shù) ,以尋求最優(yōu)解。靜止補(bǔ)償器的反應(yīng)快速 ,對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力也較傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置強(qiáng) ,因此它在穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種情況下都可以對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。 第 39 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 陳琳 .分布式發(fā)電接入電力系統(tǒng)若干問題的研究 [M].浙江大學(xué)博士學(xué)位論文 ,20xx [2] Loileilai,TzeFunChan 著 ,孔祥新等譯 .分布式發(fā)電一感應(yīng)和永磁發(fā)電機(jī) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,20xx [3] 吳玉蓉 ,劉會(huì)金 ,孫麗萍等 .電能質(zhì)量問題中的電壓跌落 [J].電力建設(shè) .20xx,(8):6467 [4] 余昆 ,曹一家 ,倪以信等 .分布式發(fā)電技術(shù)及其并網(wǎng)運(yùn)行研究綜。通常 可以連續(xù)調(diào)節(jié) ,當(dāng)時(shí) ,補(bǔ)償器發(fā)出無(wú)功功率 。補(bǔ)償容量小時(shí) ,對(duì)前端節(jié)點(diǎn)的調(diào)壓作用又較小。這部分的無(wú)功功率補(bǔ)償容量是按補(bǔ)償 10kV線路的無(wú)功功率損耗和變壓器的無(wú)功功率損耗來(lái)確定的 ,無(wú)功功率補(bǔ)償容量不能太大 ,否則會(huì)造成線路低負(fù)載時(shí) ,無(wú)功功率過(guò)補(bǔ)償 ,會(huì)增加線路損耗 ,也使電壓合格率降 第 33 頁(yè) 低。無(wú)功功率接入系統(tǒng)的方式有兩種 :并聯(lián)和串聯(lián)。常用的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備有并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器和靜止補(bǔ)償器等 。本節(jié)利用無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)對(duì) DG并網(wǎng)的電壓調(diào)整。而當(dāng)該點(diǎn) DG 退出運(yùn)行時(shí) ,同樣會(huì)造成線路末端電壓變化幅度過(guò)大 ,引起電壓閃變等電能質(zhì)量問題。對(duì)于 DG接入容量要根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)確定。令 DG其他運(yùn)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。 當(dāng)容量為 的分布式電源接入節(jié)點(diǎn) d時(shí) ,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(fù)荷間的系統(tǒng)損耗。為電壓降 。對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行潮流分析時(shí) ,雖然配電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)隨實(shí)際情況不同而多變 ,但在我國(guó)城鄉(xiāng)配電系統(tǒng)中 ,仍以放射狀鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)為主 ,這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有接線可靠、保護(hù)整定容易、擴(kuò)容簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì) E0 和端電壓 U確定時(shí) ,發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功功率 Q 與功率角也有函數(shù)關(guān)系。常用的并網(wǎng)方式有同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)和逆變器并網(wǎng)。 Matlab仿真結(jié)果如圖 25所示 : 第 16 頁(yè) 圖 25 DG 位置不同對(duì)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。 圖 22 前推回代法潮流計(jì)算流程圖 潮流計(jì)算下的分布式電源對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響初探 本節(jié)通過(guò)潮流計(jì)算來(lái)初步分析分布式電源的接入對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響。 第 11 頁(yè) 圖 21 12 節(jié)點(diǎn)樹狀網(wǎng)絡(luò) (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(hào)和節(jié)點(diǎn)號(hào)。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(fù)荷有關(guān) ,同時(shí)還與分布式電源的容 第 10 頁(yè) 量和具體位置以及網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。分布式發(fā)電接入系統(tǒng)后 ,會(huì)增大或減少這種變化量。 (7)電力市場(chǎng)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(duì)地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生很大影響 ,會(huì)改變電力交易方式 :1)需要制定其與電網(wǎng)之間的供購(gòu)電計(jì)劃 。此外分布式電源孤島運(yùn)行時(shí)可能與系統(tǒng)不同步 ,重新并入電網(wǎng)時(shí)的同步控制也是研究重點(diǎn)。但其中沒有涉及到 DG的容量及運(yùn)行模式。 (3)供電范圍不明顯、互送能力差、同桿架設(shè)回路數(shù)多、停電范圍大且時(shí)間長(zhǎng)、重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重、管理比較困難。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(jìn)行分類。而并網(wǎng)后對(duì)電壓的影響將直接影響其供電質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定。分布式電源提高了供電服 務(wù)的可靠性和電能質(zhì)量，同時(shí)又具有環(huán)境友好型，資源節(jié)約等特點(diǎn)，將成為新世紀(jì)重要的能源選擇。 (2)設(shè)備陳舊、技術(shù)落后、線路故障率高、供電可靠性降低。例如分布式發(fā)電的并網(wǎng)接口技術(shù)、控制方式、對(duì)系統(tǒng)電壓分布的影響、對(duì)系統(tǒng)故障電流的影響、對(duì)系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響、對(duì)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(yùn)行等各方面。 1)電源的輸出特性與控制方式對(duì)潮流計(jì)算的方法和收斂特性有很大影響 ,需要研究合適的節(jié)點(diǎn)類型和收斂性好的潮流計(jì)算方法 [4]。 (4)并網(wǎng)后的動(dòng)態(tài)電能 質(zhì)量控制 分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行后可能帶來(lái)一系列動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題 ,例如電壓跌落、電壓脈沖、瞬時(shí)供電中斷等 ,需要提出合理的控制措施來(lái)解決這些問題。若設(shè)負(fù)荷運(yùn)行在恒功率模式下 ,系統(tǒng) 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí) ,分布式電源的接入會(huì)減少線路上實(shí)際 第 9 頁(yè) 的傳輸功率 ,有的分布式電源同時(shí)發(fā)出無(wú)功功率 ,對(duì)線路進(jìn)行補(bǔ)償 ,從而使得線路負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓升高。 (3)對(duì)網(wǎng)損的影響 分布式電源的并入會(huì)改變?cè)芯W(wǎng)絡(luò)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(gè)負(fù)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(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變。如此不斷重復(fù)前推和回代兩個(gè)步驟 ,直至滿足收斂要求?；卮鷷r(shí) ,節(jié)點(diǎn)電壓都由上一層節(jié)點(diǎn)電壓決定。 DG 位置對(duì)電壓的影響 保持每個(gè)分布式電源出力不變只改變它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中的位置。同時(shí)也可以看出分布式發(fā)電接入系統(tǒng)后 ,使得節(jié)點(diǎn)電壓被抬高 ,某些節(jié)點(diǎn)電壓嚴(yán)重超過(guò)上限 ,在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中會(huì)對(duì)用戶造成嚴(yán)重影響 。 4)發(fā)電機(jī)三相電壓相序等于電網(wǎng)三相電壓相序。實(shí)際配電網(wǎng)中的負(fù)荷具有種類多 ,隨機(jī)性大等特點(diǎn) ,且負(fù)荷的有功和無(wú)功可能會(huì)隨時(shí)間發(fā)生改變 ,對(duì)