分布式发电对配电网电压分布的影响

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1、第28卷第16期Vol.28No.16562004年8月25日Aug.252004分布式发电对配电网电压分布的影响王志群1!朱守真1!周双喜1!黄仁乐2!王连贵2(1.清华大学电机系北京市100084;2.北京电力公司北京市100031)摘要!靠近负荷中心的分布式发电系统对配电网有着多方面影响文中研究了分布式电源接入放射状链式配电网络前后负荷节点电压的变化针对开式配电网运用潮流程序进行多分布式电源接入后电压分布的计算提出专门评价节点电压前后变化的指标结合分布式电源出力变化~接入位置变化以及与线路电压调节配合的试验全面总结了分布式电源在配电网中接入位置~出力限制等方面的运行规律

2、研究结果表明只有合理正确运用分布式电源才能真正发挥电压支撑作用关键词!分布式发电;配电系统;电压影响中图分类号!TM711;TM727.2;TM910引言说明分布式电源在配电网中接入位置~出力等运行规律配电网中一些用户计划建设分布式发电系统(DGS---distributedgeneratingsystem)分布式1分布式发电发电的引入使得配电系统从放射状无源网络变为分分布式发电是指功率在几十千瓦到几十兆瓦范布有中小型电源的有源网络配电系统的控制和管围内~模块式的~分布在负荷附近的清洁环保发电设理将变得更加复杂其影响主要有:①配电网络规施能够经济~高效~可靠地发电分布式发电是

3、区划~运行(如无功补偿~电压控制等)彻底改变;②配别于传统集中发电~远距离传输~大互联网络的发电电网自动化系统和需求侧管理的内容和方法也需要形式DGS的原动机可以是燃气轮机~内燃机~风重新加以考虑;③分布式电源之间必须加以协调;轮机~太阳能光伏~燃料电池~储能等多种形式的能④与分布式发电有关的法律~法规和行业规范也需源转换装置要妥善制定因此分布式发电系统的研究已成为中小容量的分布式电源接入配电网络后极少电力科学研究的重点之一正面参与电压调节从系统角度分布式电源可以虽然分布式发电的发展有着巨大的经济利益所视为可控的动态负荷考虑到配套热负荷的特殊需驱动但目前对DGS的运行机理~并

4、网运行对配电求以及环保和经济性要求分布式发电需要运行在网稳态性能与安全性的潜在影响尚缺少透彻的分额定工况附近这样分布式发电输出的有功~无功1～4I析颇多重要的课题需要解决尽管按有关规变化较少在本文的研究中认为分布式电源的出5I定配电网内分布式电源不应主动参与电压调节力保持恒定不随节点电压变化而改变但分布式发电的接入必然会引起馈线中传输有功~无功数量和方向发生变化进而影响稳态电压分2配电网络和负荷6～8I布文献910I中基于双母线模型给出了并配电网络的拓扑结构类型较多我国城乡大多入分布式电源前后负荷节点电压的变化并没有给数配电系统仍以放射状链式结构为主这种结构的出多负荷节点的放

5、射状链式配电网络电压分布的一网络有许多优点比如接线可靠~保护整定容易~扩般表达式而且只能研究单个分布式电源的情况容简单等本文将变电所以上的网络全部等值为电本文开展分布式发电对配电网稳态电压分布的压源分析中系统电压始终保持不变影响研究首先基于链式配电网络~恒功率静态负馈线中不同位置分布有若干负荷配电网中的荷模型和形式分布式电源结合多个仿真算例负荷种类繁多随机性大较难准确地对负荷加以表示为便于研究采用恒功率静态模型来表示馈线收稿日期:2003-12-18;修回日期:2004-02-25上各节点的负荷;同时假设负荷三相对称;因电压国家自然科学基金资助项目(50277021);北京市

6、科学技术委等级较低配电线路长度较短三相线路间的互感也员会科技计划资助项目(H030630010510)不予考虑;所有线路阻抗均折合到系统电压等级"孝术研究"王志群等分布式发电对配电网电压分布的影响573稳态电压分布节点的电压也不至于波动太大沿馈线将每一集中负荷视为一个节点并加以编4仿亘算例号从变电所的0母线开始依次编为12N本文应用多个算例来反映不同地点~不同容量每一小段线路的电阻和电抗分别为RX形成的ii分布式发电对电压分布的不同影响算例中每一段配电网络如图1所示令系统母线为参考节点线线路的阻抗~各节点负荷大小以及DGS的出力数据~电压Uj00=U0e分别见表1和表2系统母

7、线电压取为1.02所有的负荷与分布式电源出力均是相对于10MVA基值的标么值电压基值为10kV表l线路阻抗和节点负荷数据TablelLineimpedancesandloadsdata节点电阻电抗有功无功图l多节点链式配电网络Fig.lMultinodesdistributionsystem10.00020.00050.04970.026120.00820.02460.00340.0065实际运行中即使网络中接有多个分布式电源30.00060.00170.04870.0002但负荷总容量一般仍大于分布式