含分布式發(fā)電的潮流計算

1、含分布式發(fā)電的潮流計算 指導老師：楊偉 姓名：包楊n 分布式發(fā)電n 分布式發(fā)電對電網的影響n 基于網損靈敏度含分布式發(fā)電的潮流計算n 目前，國際上對于分布式發(fā)電并沒有一個統一的規(guī)范化定義，但基本概念是一致的。相對于傳統集中式發(fā)電而言，分布式發(fā)電是指分布安置在需求側的能源梯級綜合利用，其容量很小。通過在需求現場根據用戶對能源的不同需求，實現對口供應能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，來達到經濟、高效、可靠地發(fā)電從而實現能源利用的最大化。n 根據分布式發(fā)電通常所使用的技術可分為:柴(汽)油機組發(fā)電、水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、燃料電池微型燃氣輪機，小水電等。還可分為機電接口模型，電力電子變流器

2、接口模型。n 分布式電源是未來電網發(fā)展的一個新趨勢。分布式電源的發(fā)展，將對傳統的電力系統產生巨大的影響。n 目前全世界的供電模式大多采用大機組、大電網、高電壓為主的集中式供電方式。隨著當今社會對電力供應安全性、可靠性等要求越來越高，集中式大電網供電模式由十自身的缺陷和不足，已不能很好的滿足社會的發(fā)展和用戶的需求。n 分布式發(fā)電有著傳統發(fā)電所不能比擬的優(yōu)勢。 1.經濟性 2.環(huán)保性 3.可靠性 4.調峰作用 5.黑啟動 6.電力市場問題n 當前配電網一般為閉環(huán)設計開環(huán)運行，用戶側無電源。分布式電源接入配電網后，輻射狀的網絡將變?yōu)橛脩艋ヂ摰拈]環(huán)網絡，潮流方向已不像以往那樣單向的從變電站母線流向負荷

3、，有可能會出現回流等情況。因此需要對配電網的潮流分布重新進行分析。分布式電源的接入會對配電網產生一系列的影響，n 影響1.電壓：由于饋線上的傳輸功率減少以及分布式電源 輸出的無功功率，使得沿饋線的各負荷節(jié)點處的電壓 有所升高。2.損耗：分布式電源的接入會改變線路潮流的大小與方 向，可能減小也可能增大系統損耗。3.繼保：傳統的配電網繼電保護裝置不具有方向性，當 接入分布式電源后，配電網成為一個閉環(huán)的多電源系統，這就要求其保護設備應具有方向性，因此對傳統繼電保護裝置提出了挑戰(zhàn)4.可靠性：分布式電源的接入可能提高系統的可靠性， 也可能降低系統的可靠性。這取決十大電網和分布式電源之間的協調能力。5.電

4、能質量：分布式電源的接入會對電網產生一定程度的擾動，不僅會引起電壓閃爍，同時也會產生大量的諧波。6.故障電流：分布式電源的接入提高了配電網的故障電流水平。n 由于分布式發(fā)電的自身的不確定性，造成現在對系統潮流計算的不確定性?，F在還沒有系統的提出對分布式發(fā)電潮流計算的規(guī)范。n 這里提出一種基于網損靈敏度的計算方法n 在含有分布式發(fā)電的電網中，系統的有功損耗為待求量。由變電站和各個參與調節(jié)的分布式發(fā)電系統承擔。每個參與源所占的比值由參與因子決定所有的參與因子總和為1。 n 其中 0 變電站節(jié)點，即平衡節(jié)點； m 參與系統有功損耗分配的發(fā)電機組； 整個系統的有功損耗； 第i臺發(fā)電機的有功損耗；參與因

5、子反映網絡的拓撲結構、負荷的增量情況，其引入是在考慮了網絡拓撲，負荷分布，發(fā)電機的定位和電源容量的情況。n 由于通過電力電子變換器與系統相聯的分布式發(fā)電發(fā)出的是直流電，需要并網逆變器將直流電轉化為交流電。在潮流計算過程中，并非所有的分布式發(fā)電都需要調整有功出力。由于各個分布式發(fā)電所采用的控制技術不同，因此分布式發(fā)電在潮流計算過程中可以兩種模型:將參與系統網損分配的分布式發(fā)電作為PV節(jié)點，此PV節(jié)點不同于傳統節(jié)點，因為分布式發(fā)電的有功出力在每次迭代過程中都需要調整;將未參與性的分布式發(fā)電作為PQ節(jié)點，不參與系統網損的分配。n 將參與的分布式發(fā)電看成PV節(jié)點，參與性的分布式發(fā)電擁有特定的電壓等級將

6、變電站作為電壓相位參考節(jié)點，變電站和分布式發(fā)電共同參與系統有功網損的分配。設系統有n+1個節(jié)點，有m個發(fā)電機節(jié)點，變電站為0號節(jié)點，第1m為發(fā)電機節(jié)點，第m+1n號節(jié)點為負荷節(jié)點或聯絡節(jié)點。n 運用基于網損靈敏度的參與因子，各個參與源(包括變電站和參與性的分布式發(fā)電機組)輸出的有功功率可以表示為發(fā)電機的功率輸出n 在經濟負荷分配中，基于分布式松弛母線模型中引入 為額外未知量，所以所有節(jié)點的注入功率中至少有一個節(jié)點的P. Q不能預先給出，為了保持系統平衡，需要將分布式松弛母線中的配網變電站這個參與源作為電壓相角參考母線，因此變電站的有功平衡方 程為: n 其中 為變電站母線的有功負荷， 為變電站

7、母線的有功潮流不平衡量n n 其中， 和 為節(jié)點 i 的有功功率和無功功率失配量 和 為節(jié)點i的有功發(fā)電功率和無功發(fā)電功率； 和 為節(jié)點i的有功負荷和無功負荷。 對于發(fā)電機節(jié)點，其輸出功率有一定限制，檢查參與性的分布式電源的功率是否越界，如果越界，該分布式電源轉化為PQ節(jié)點，判斷原有的分布式電源所在的PQ節(jié)點功率是否恢復限值，如果恢復則將該PQ節(jié)點重新轉化為PV節(jié)點注入潮流，重新設定初始參數；沒有恢復功率限值則將此節(jié)點轉化為PQ節(jié)點。n 網損靈敏度計算公式如下n 有功網損靈敏度是節(jié)點注入或流出有功時，系統總有功網損的變化情況。有功網損靈敏度和無功網損靈敏度反映網損功率隨負荷功率的變化和發(fā)電機出力變化情況。網損靈敏度因子反映了一定的運行方式下，節(jié)點的變化引起單位負荷的網損的變化。n 有功網損靈敏度，可能為負，在經濟負荷分配中，通過拉格朗日因子引入懲罰因子對網絡損耗進行修正，其懲罰因子為n 由于靈敏度或懲罰因子僅代表系統有功損耗的變化，對于每個參與源的有功負荷也應包括在它們的參與因子所連接的有功損耗。因此，網絡靈敏度參與因子由懲罰因子決定如下: n 不但包括電壓相角母線，而且在經濟負荷分配中，發(fā)電機母線的有功注入量在每次迭代過程中得到更新。這些參與源的參與因子在每次迭代過程中需要重新計算，即n 按照常規(guī)潮流算法，電網中的不平