考虑电能质量约束的低压配电网光伏极限容量研究

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随着环境问题的日益严峻和世界范围内的环保意识增强,传统能源已不适应人类社会可持续绿色发展的需要,开发和利用可再生清洁能源成为了当下及未来社会能源发展的重要方向。在可再生清洁能源中,光伏发电具有资源充足、安全可靠且不受地域限制等优势,得到了世界各国的普遍关注和重视。在光伏发电为电网注入清洁能源的同时,其有功、无功出力也改变了配电网的潮流,给配电网运行带来重大影响,尤其是规模化光伏接入配电网会对配电网的电能质量、运行、保护控制带来巨大的挑战。特别的,我国出台了许多政策鼓励分布式电源并网,使得低压并网光伏容量快速增长,但是目前对于低压光伏并网缺乏有效的接入容量指导,造成台区三相不平衡加剧、过电压等问题,严重影响低压配电网的供电质量。在此背景下,本文基于低压光伏接入对配电网电能质量的影响机理分析,研究配电网可接纳的单/三相光伏极限接入容量,并提出适应于380V配电网的低压光伏接入容量的实用化计算方法,得到了光伏接入容量方案,为低压光伏接入提供容量指导,提升光伏接入配电网的运行电能质量,提高低压光伏的消纳能力。本文的研究内容包括:(1)对低压有源配电网的支路元件以及端点元件进行建模,研究含光伏接入的低压配电网三相潮流计算方法;(2)基于理论公式推导和建模仿真,研究低压光伏接入380V配电网后对配电网电压质量、三相不平衡度的影响机理,揭示了低压光伏在配电网中的大容量接入后可能带来的问题所在;(3)对光伏接入配电网极限容量的影响因素进行分析,在电压约束、电流约束和三相不平衡度约束条件下,研究满足配电网安全运行约束的380V配电网光伏极限接入容量的计算方法,给出光伏接入380V配电网接入容量推荐表和提升容量措施,为实际光伏接入提供依据。
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