光伏发电系统并入配电网对电压分布和潮流影响

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1、光伏发电系统并入配电网对电压分布和潮流影响　　【摘要】在配电网络建设过程中引入以光伏发电为代表的分布式电源系统，有助于将传统的配电系统转化为带有中小型电源的有源网络，但会在一定程度上增加配单网络管理和控制的复杂性。分布式的发电系统的引入会直接改变配电网络的运行和规划方式，因而有必要对分布式电源的相关规定、各个分布式电源之间的关系以及配电网络需求侧和自动化系统的管理方法进行相应的调整。本文就对光伏发电系统并入配电网对电压分布与潮流的影响进行了分析。【关键词】光伏发电系统配电网电压分布潮流光伏系统并入配电网络后，其潮流和电压分布都会发生相应的调整和改变。在一些特殊的情况下，光伏系统能够为配电

2、网提供电压支持，若对光伏发电系统的调压方式、配电线路、符合特征、接入位置和接入容量进行综合性考虑，则会诱发配电线路无功、有功方向和数量的改变，进而对电压的稳定性和潮流产生直接的影响[1]。1光伏发电系统的潮流计算方法5以光伏发电为代表的分布式电源并入配电系统后，很少能够直接参与电压调节活动，同时，光伏发电系统能够利用电力电子接口参数的改变，对无功和有功的输出情况产生一定的影响。系统电压的改变直接影响电压输出情况是光伏发电系统并网的基本条件，所以，由系统方面来看，可将光伏发电系统视为一种可控的动态负荷，也就是可以将其作为Q越界的PV-PQ节点或者是Q=0的PQ节点。出于经济型和环境保护等方

3、面的考虑，在自然条件特定的基础上，光伏发电系统的静态稳定分析结果证实，在系统额定工况附近运行时，其无功与有功变化范围均较小，所以，笔者认为，光伏发电系统的出力不会受到节点电压变化的影响，基本能够保持恒定[2]。2配电网电压分布和稳态潮流分析按照放射状链式配电网络的基本结构，顺着馈线的延伸方向，每一级中的负荷均可以作为一个带有编号的节点，以0母线为始端变电站，编号分别设置为1，2，…，N。Xi、Ri分别表示的是每一小段线路的电抗与电阻[3]。5设定参考节点为系统侧母线，线电压表示为V0=V0eio。在配电网络具体运行过程中，即便网络中同时接入数个光伏电源，但是，其总负荷容量仍然大于正常情况

4、下的光伏电源总容量，以此能够为整个配电线路保持吸收型的受端网络结构提供保证。假设一个光伏电源可以同时接入K个节点，则K表示末端节点。光伏电源未接入时，稳态潮流为变电站母线单一流向负荷，在K节点光伏电源运行过程中，加入电源后，潮流的大小与方向都会发生相应的改变，所有节点的电压损耗都会出现相应的改变。光伏电源接入后，所有负荷节点均会发生明显的电压值提高现象。因为馈线中的功率传输量较小，且光伏电源会产生无功功率，因而相应负荷节点的电压值也会有所提高[4]。设定光伏系统中受端节点负荷的容量为S=P1+jQ1，在送端电压保持恒定的情况下，配电线路压会降低为：ΔV’=[（P-P1）Rline+（Q-

5、Q1）Xline]/Us……………………（1）由此可知，在光伏系统承受特定功率的情况下，配电线路所经过的无功和有功功率都会发生一定程度的降低，线路压降显著缩小，此时，光伏系统中的节点电压能够起到支撑作用[5]。3仿真分析结果3.1光伏发电系统接入IEEE33节点系统仿真计算笔者通过IEEE33节点配电系统进行了模拟系统的仿真计算，并利用PSASP软件设定了仿真计算模型。3.2光伏发电系统单点接入配电网仿真分析5首先，光伏电源并入配电网的具体位置，对于配电网络电压分布与潮流的影响。分别在2、5、7、9、12、15和17节点处接入3MVA的注入容量，控制功率因数cosj在1左右的光伏电源运行

6、方式。仿真计算模拟系统中，配电网络的所有节点均是恒功率负荷，以10.5kV网络的基准电压，10MVA为网络的基准容量。其次，从配电系统电压分布和潮流所受的光伏电源并网容量影响来看，在相同的负荷与网络中，配电网络节点同时进行3MVA的容量注入，在1左右的功率因数cosj下运行光伏电源，利用出力比例的调节对容量不同情况下配电网电压和潮流分布所受的影响进行分析，其光伏电源出力分别为0，33%，67%，100%。4结语笔者通过IEEE33节点实施了配电网络的仿真计算，以此来分析配电网络电压和潮流分布所受的光伏电源影响，并得出下述基本结论：第一，本研究从配电系统运行稳定性提高的角度进行分析，光伏电

7、源不宜并入线路末端节点，可并入线路位置组合或是中间偏末端的位置，在一般情况下，光伏电源应尽可能多发有功，从而提高功率运行因数。第二，特定容量的单个光伏电源并网过程中，馈线电压和潮流分布所受的光伏电源影响，一般取决于光伏电源的位置或容量大小。参考文献：[1]李新，彭怡，赵晶晶等.分布式电源并网的潮流计算[J].电力系统保护与控制，2009，37（17）：78-86.5[2]王志群，朱守真，周双喜等.分布式发电对配电网电压分布的影响[J