分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案-概要

第 34 卷 第 10 期 电 网 技 术 145 超过 Umax。在第 2 种情况下，根据指定的电压控制 方案， 8 个 用户点 逆变 器吸收 的无 功功率 均为 1）光伏发电接入配电网对电压有一定的提升 作用。对于线路上的一点，若该点及后面所有负荷 功率总和小于该点及后面所有光伏出力总和，则该 点电压升高，反之电压降低。 0.006 Mvar，总容量为 0.048 Mvar，此时线路各点 电 压 满 足 控 制 要 求 ， 其 值 如 下 ： U0 = 380 V ； U1 = 385.8 V； U2 = 391V； U3 = 395.4V； U4 = 399.2V； U5 = 402.2V； U6 = 404.5V； U7 = 406.1V； U8 = 406.8V。 线路各点电压曲线如图 10(c所示。 可见， 在这种情 况下，逆变器吸收的无功功率比控制每一点电压为 2）单个光伏接入后，随着光伏发出功率的增 加，线路电压变化趋势有 3 种：逐渐降低；先 降低后升高，再降低；先升高后降低。在后 2 种 情况下，光伏发电接入点电压为局部电压最高点， 以此控制最大接入容量。 380 V 时吸收的无功功率大大降低，线路各点电压 也在电压偏差要求的范围内。 方案 3 ： 安装储能装置。图 11 为每户接入 3）同等容量光伏发电分散接入对电压的提升 幅度要低于集中接入线路末端时引起的电压升高 幅度，高于集中接入线路前端时引起的电压升高 幅度。 0.01 MW 光伏发电后， 8 个用户电压在 1 d 24 h 的变 化曲线，其中 8 号用户的电压最高，且光伏发电接 入后的 917 h 期间 8 号用户的电压超出 1.06 pu。 因 此，在 917 h 内限制每个光伏发电出力只发 5 kW， 共储存电能 34 kWh，在晚高峰光伏没有出力时段 消纳这些电能。 1.14 电压/pu 1.08 1.02 0.96 0.0 用户 7 用户 8 用户 6 用户 5 4）光伏发电容量较大时，将引起线路局部电 压超出电压偏差要求。对于单个光伏发电接入，可 采取接入点进行感性无功功率补偿、逆变器电压控 制补偿来稳定电压；对于多个光伏发电接入，可采 取末端感性无功补偿、中央主控和逆变器无功控制 补偿结合的方法稳定电压。计算结果表明，采取集 中补偿所需无功补偿容量要低于逆变器控制所需 的总无功补偿容量。 用户 3 用户 4 用户 2 用户 1 4.8 9.6 t/h 14.4 19.2 24.0 5）通过加装蓄电池储能装置，在光伏发电时 期储存多余电能，可抑制电压波动。在夜间或阴雨 天气将储存电能释放，同时起到了抑制电压波动和 连续供电的作用。 图 11 多个光伏发电接入用户日电压随时间的变化曲线 Fig. 11 Voltages of one day with multiple PV generations 多个光伏发电接入且加入储能装置后线路日 电压的变化曲线如图 12 所示。由图 12 可知，24 h 内线路各点电压均在合格范围内。 1.050 电压/pu 1.025 1.000 用户 7 用户 8 用户 6 用户 5 参考文献 1 2 王斯成最新世界和中国光伏动态C/中国可再生能源行业协会 年会2008 赵春江，杨金焕，陈中华，等太阳能光伏发电应用的现状及发 展J节能技术，2007，25(5：461-465 Zhao Chunjiang，Yang Jinhuan，Chen Zhonghua，et alState and development of photovoltaic applicationJ Energy Conservation Technology，2007，25(5：461-465(in Chinese 3 梁有伟，胡志坚，陈允平分布式发电及其在电力系统中的应用 研究综述J电网技术，2003，27(12：71-75 用户 1 用户 2 用户 3 用户 4 0.0 4.8 9.6 14.4 19.2 t/h 24.0 Liang Youwei，Hu Zhijian，Chen YunpingA survey of distributed generation and its application in power systemJPower System Technology，2003，27(12：71-75(in Chinese 4 梁才浩，段献忠分布式发电及其对电力系统的影响J电力系 统自动化，2001，25(12：53-56 图 12 Fig. 12 多个光伏发电接入且安装储能装置后 用户日电压随时间的变化曲线 Voltages of one day with multiple PV generations and energy storage devices 4 结论 本文在研究光伏发电影响电压机理的基础上， 分别分析了在负荷较小的线路末端发展光伏发电 对电网电压的影响因素，解决了容量较大光伏发电 接入后电压越限的问题，得出了如下结论： 6 5 Liang Caihao ， Duan Xianzhong Distribution generation and its impacts on power systemJAutomation of Electric Power Systems， 2001，25(12：53-56(in Chinese Raiti S， Tina G， et al Study of the impact of PV generation Conti S， on voltage profile in LV distribution networksC/2001 IEEE Porto Power Technology ConferencePorto，Portugal：IEEE，2001 陈海炎，段献忠，陈金富分布式发电对配网静态电压稳定性的 影响J电网技术，2006，30(19：27-30 146 许晓艳等：分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案 Chen Haiyan，Duan Xianzhong，Chen JinfuImpacts of distributed generation on steady state voltage stability of distribution systemJ Power System Technology，2006，30(19：27-30(in Chinese Vol. 34 No. 10 distributed generation on voltage profile of distribution gridJ Automation of Electric Power Systems ， 2004 ， 28(16 ： 56-60(in Chinese 12 刘天琪， 邱晓燕 电力系统分析理论M 北京： 科学出版社， 2005： 70-73 13 赵争鸣，刘建政，孙晓瑛，等太阳能光伏发电及其应用M北 京：科学出版社，2005：98-100 7 陈海炎，段献忠，陈金富计及配网静态电压约束的分布式发电 规划模型与算法J电网技术，2006，30(21：11-14 Chen Haiyan，Duan Xianzhong，Chen JinfuDistribution generation planning model and algorithm considering static voltage stability constrain in distribution networkJPower System Technology， 2006，30(21：11-14(in Chinese 8 胡骅，吴汕，夏翔，等考虑电压调整约束的多个分布式电源准 入功率计算J中国电机工程学报，2006，26(19：13-17 14 马胜红，陆虎俞太阳能光伏发电技术 4：储能蓄电池J大众 用电，2006(4：40-43 Ma Shenghong，Lu HuyuPhotovoltaic generation technology 4： energy storage batteryJ Popular Utilization of Electricity， 2006(4： 40-43(in Chinese 15 张干周 光伏发电和蓄电池储能混合发电系统的经济性法分析J 国际电力，2004，8(4：34-36 Hu Hua，Wu Shan，Xia Xiang，et alComputing the maximum penetration level of multiple distributed generators in distribution network taking into account voltage regulation constraintsJ Proceedings of the CSEE，2006，26(19：13-17(in Chinese 9 Choi J H，Kim J CAdvanced voltage regulation method of power distribution system interconnected with dispersed storage and generation systemsJIEEE Trans on Power Delivery，2001，16(2： 329-334 10 Arne Faaborg POVL SEH Impact of power penetration from photovoltaic power systems in distribution networksRFredericia， Denmark：IEA，2002 11 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电力系统自动化，2004，28(16：56-60 Zhang Ganzhou Cost analysis for hybrid PV-BESS systemJ Internatio