分布式光伏发电渗透率对电压稳定性的影响

摘 要随着环境的污染日益变得严重,尽快使用新能源变得迫在眉睫。所以开发分布式光伏发电已经成为一项重要的课题,所以研究配电网电压的稳定性显得尤为重要。本文主要研究了分布式光伏的渗透率对电压稳定性的影响,目前分布式光伏的发展非常迅速。但是由于电压稳定性的不确定因素,所以会导致配电网中电能质量会受到一定的影响。所以文章主要研究如何让电压稳定起来,让电网更好的运行。通过使用MATLAB的工具箱PAST建立仿真模型,然后通过改变不同的渗透压、是否投入光伏等来观察数据的改变。通过数据发现影响电压稳定性的规律。本文主要的成果和结用PAST软件仿真10KV的配电网并入分布式光伏发电中模型,得出结果:通过改变渗透压的大小和光伏是否切入来观察电压的波动情况找出了防止电压失稳的措施,用在母线连接电容器的方法来抑制电压的失稳。再通过仿真计算得出正确的结果。
目 录
第一章 绪论 2
1.1分布式光伏发电的背景及意义 2
1.2分布式光伏发电的发展现状 3
1.3本文工作的主要内容 3
第二章 分布式光伏发电 4
2.1分布式光伏发电概念及原理 4
2.2分布式光伏发电的系统组成 5
2.3分布式光伏渗透率 6
2.4并网特点 6
2.5本章总结 7
第三章 电压稳定性 8
3.1电压稳定性基本概念 8
3.2电压稳定性研究分析 9
3.3本章小结 9
第四章 分布式光伏对配电网电压的影响 10
4.1光伏发电对电压分布的影响 10
4.2分布式发电对电能质量的影响 10
4.3分布式光伏接入对配电网的要求 11
4.4分布式光伏发电对配网潮流的影响 11
4.5本章小结 12
第五章 SVC STATOM无功补偿对光伏并网系统稳定性的影响 13
5.2 STATOM原理 14
5.3研究SVC、STATCOM最佳安装地点 17
5.4有无 SVC、STATCOM 对光伏暂态电压稳定的影响 17
5.5本章小结 18
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/> 第六章 基于PAST的光伏并网系统仿真 19
6.1 MATLAB的简介 19
6.2 PAST的简介 19
6.3 PSAT仿真 20
6.3.1 未投入光伏 21
6.3.2 投入光伏 22
6.3.3 模拟光伏接入后在1s时切除的情况分析 24
6.3.4 光伏不同渗透率下的电压跌落 28
6.4本章小结 31
结束语 32
致 谢 33
第一章 绪论
1.1分布式光伏发电的背景及意义
现在全世界的环境污染都很严重,由于工业的发展,工厂汽车等等排出的气体都对空气造成了很大的影响。所有的国家都对能源的使用非常重视,所以发掘出一种新的能源为人类所利用是一种迫不及待地解决方案。空前的投入也会使得这个行业得到快速的发展。投入光伏可以更好的保护好环境,达到了资源的有效利用和保护环境的两方面效果。所以不仅有着资金的投入,而且政府也找出了许多开放性的政策。来鼓励大家来全力发展新能源。
随着国家的大力投入,市场也越来越好,分布式电源已经得到了很大的技术发展。它不仅可以为用户提供恰当的需求,而且还可以减少功率的消耗能力。这些年来,可再生能源作为高效清洁的特点比其他能源有着大量的优势。它分为很多种能源,例如风能、太阳能等等。其中太阳能能源是最丰富的,可以说是取之不尽、用之不竭。所以太阳能现在已经是发展最快的新能源了。
将光伏接到配电网系统是非常好的方法,不仅能够让用户满意,而且还能够补上电力短缺的漏洞。让配电网系统更加的稳定。同时,分布式光伏发电也会出现新的问题。因为他的接入改变了电网的结构,使得电网成为不单单只是一个电源供电的局面。所以,研究光伏需要强的功率原件和具有潮流计算能力的软件,才能更好的对光伏发电有着更好的理解。
光伏发电的电源是太阳能,所以气候会对光伏影响较大,具有很多不确定因素。所以我们电源的数量的增加还有光伏的渗透率改变让配电网的环境变得很难简单的解决。还有光伏的容量和位置的改变,都会对配电网的电压造成影响。所以光伏对配电网的影响问题值得我们深究下去。因为配电网的安全、稳定运行才是关键和根本。为了保证在大力发展新能源的情况下电网稳定运行,而且还要提高电能的质量。所以国家出台很多政策,希望能够提出一些可行的方案。研究渗透率对电压的影响是一个非常不错的突破口[6]。
1.2分布式光伏发电的发展现状
在我国,具有充足的电力资源能对国内的经济起到持续发展的作用。在已经建立起大型发电站和配电网的基础上,更加重视对分布式发电的研究还有投入更多的金钱将是我们国家改革发展电力系统的必然的发展趋势。在中国的西北部位于农村地区的风力资源非常丰富,现如今风力发电的技术日渐成熟且应用范围也是越来越广,除了自给自足外,还可以送至其他缺少电力的地方。分布式发电系统中的其他可再生能源有太阳能发电,水力发电都可以解决我国偏远地区严重供电不足的现状。在我国城市地区,分布式电源已经成为集中式的重要能源补充方式了,已经成为了当今新能源方向的重要发展之一。
1.3本文工作的主要内容
利用MATLAB的PSAT软件进行仿真设计,通过改变变量来研究分布式光伏渗透率对电压稳定性的影响。根据PSAT的模拟仿真分析结果,从而得出结论。研究课题的步骤如下:
(1)通过查找资料来进修并理解光伏发电的基本原理、并网特点、应用现状及技术发展趋势。
(2)充分理解电力系统电压稳定和控制的基本概念和基本特性。
(3)学习并熟练应用基于MATLAB的电力系统分析工具箱PSAT。
(4)学会使用PSAT软件建立一个分布式光伏发电并入配电网的仿真模型,然后在这个仿真中研究不同渗透率下光伏发电对配电网电压稳定性的影响,搜索系统的电压崩溃点。
第二章 分布式光伏发电
2.1分布式光伏发电概念及原理
所谓分布式发电就是指在特定的地点建设,首先将自身的供电问题解决,能够做到这个地方能够完全够用,而且能将多余的电量送上电网给其他缺电的地方使用。分布式光伏发电遵循一定的原则,比如要清洁高效,就近原则、因地制宜等等。能够最大程度上让太阳能的作用发挥出来从而让化石燃料的消费越来越少。
分布式光伏发电系统就是使用一些拥有光伏组件的器材,将太阳能的能量转化为电能的形式,然后用到分布式光伏发电上。这种方法是一种很新颖的而且环保的方法,因为太阳能的资源取之不尽,用之不竭。所以发展的前景非常可观,将所有的可利用能源都可以利用起来。建立发电站的过程中,将发电站位置优先建立在近的地方,这样在运输的过程中可以大大减少运输的成本,而且最重要的是可以减少由于长距离产生的电力损耗。这样还能大大提高光伏发电站的发电量,。由于这种便利、有效、节能的方式,所以现在国内这种发电方式应用的非常广泛。应用这种方式后能够有效的解决偏远地区的电量不足的问题,而且还能够缓解大城市的负荷量过大的问题,减少电网的压力。

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