规模化光伏接入对配电网影响评估

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分布式光伏接入配电网发电在为我国电网带来清洁能源的同时也带来了很多问题,由于其自身的分散性,间歇性和随机性等特点会给电网的电能质量带来一定的影响,随着分布式光伏大规模的接入,势必会加重对电网的影响。因此有必要分析规模化分布式光伏接入配网后对电能质量造成的影响,并合理评估配电网对规模化分布式光伏的承载能力。本文首先分析了光伏电池的工作原理,搭建了光伏电池仿真模型,针对光伏电池板的输出功率受光照强度和温度因素影响较大,通过利用扰动观测法对光伏电池板进行最大功率追踪,提高光伏电池的输出效率。根据光伏出力受辐照强度和温度影响,通过对光照强度相同,温度不同和光照强度不同,温度相同两种情况下的分布式光伏P-U和I-U出力特性进行了分析,得出分布式光伏出力特性曲线。其次,分析了规模化分布式光伏接入对农村配电网电能质量的影响。以辽宁省朝阳市某农村地区的光伏日出力曲线和居民日负荷曲线为基础,对不同天气和不同时刻下的分布式光伏接入农村电网引起的电压和谐波问题进行分析,研究规模化分布式光伏在不同实时渗透率下对农村电网电压和谐波的影响,针对规模化光伏接入后农村电网母线电压越限严重的问题,提出了利用在变压器出线处加装电抗器的调压控制策略能够有效地改善规模化光伏并网所引起的电压越限。针对规模化光伏接入后,电压谐波含有率和畸变率过大导致农村电网谐波污染严重的问题,提出了抑制谐波的有效措施。最后,针对规模化光伏电源接入农村配电网发电造成的不利影响,对潮流仿真所用的牛顿拉夫逊法的基本原理以及雅克比矩阵和灵敏度进行分析,以电压为制约规模化光伏接纳率的主要因素,基于电压灵敏度分析方法,根据规模化光伏接入配网后的有功电压灵敏度矩阵中最大灵敏系数,确定光伏并网后的灵敏点,使灵敏点电压为最大限值时求取农村地区最大光伏承载容量和接纳率。针对灵敏点电压越限问题,通过利用在变压器出线处加装电抗器的调压措施来改善灵敏点的电压,并通过两个典型农村配网算例进行仿真分析,有效地评估加入调压措施前后农村配电网的光伏承载能力。
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