含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合控制研究.pdf

1、新興的大電網(wǎng)與分布式發(fā)電(DG,Distributed Generation)相結(jié)合的模式被認(rèn)為是節(jié)省投資,降低能耗,提高供電可靠性和靈活性,實(shí)現(xiàn)科學(xué)用能的重要形式。對(duì)于含有分布式電源(一般包括中壓等級(jí)的大功率分布式電源組成的集中式電站以及低壓等級(jí)的配套儲(chǔ)能裝置、負(fù)荷以及電力電子轉(zhuǎn)換裝置的可控的,高度自治運(yùn)行的微網(wǎng))的配電網(wǎng)來(lái)說(shuō),分布式發(fā)電可以綜合利用本地優(yōu)勢(shì)資源,向用戶提供清潔和可靠的能源,但也帶來(lái)許多消極影響。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的最

2、末端直接與用戶(尤其是居民用戶)相連,本身的電能質(zhì)量指標(biāo)就比較落后,分布式發(fā)電引入配電系統(tǒng)后其電能質(zhì)量水平直接影響到用戶的日常生活和經(jīng)濟(jì)活動(dòng),各種電能質(zhì)量問(wèn)題如電壓跌落、閃變、短時(shí)供電中斷、三相不平衡以及諧波等問(wèn)題使得更易發(fā)生供電阻塞以及次生故障的發(fā)生。在分布式發(fā)電高滲透率情況下的配電網(wǎng)中,如何發(fā)揮分布式發(fā)電的長(zhǎng)處,規(guī)避其短處,在不增加原有配電網(wǎng)電能質(zhì)量治理裝置硬件開(kāi)銷的前提下,構(gòu)建高效、節(jié)能、高電能質(zhì)量水平的配電網(wǎng)是很值得研究的問(wèn)題。

3、
　　 在低壓等級(jí)的配電網(wǎng)中,由于光伏發(fā)電逆變器與有源電力濾波器具備相同的主電路結(jié)構(gòu),本文提出一種帶有濾波功能的光伏發(fā)電系統(tǒng)及統(tǒng)一控制方法,系統(tǒng)可發(fā)出滿足負(fù)載需要的有功,同時(shí)可發(fā)出補(bǔ)償諧波電流以抵消非線性負(fù)載的影響,達(dá)到了即供能又改善含分布式電源配網(wǎng)電能質(zhì)量的目的,節(jié)省了硬件開(kāi)銷,使得新能源發(fā)電更加綠色環(huán)保。同時(shí)為使微網(wǎng)更易被配電網(wǎng)接納并擔(dān)當(dāng)更多職責(zé),本文提出了一種由靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)和微網(wǎng)構(gòu)成的無(wú)功電壓協(xié)同控制

4、系統(tǒng)。系統(tǒng)由較小容量的DSTATCOM作為連續(xù)子系統(tǒng),進(jìn)行快速連續(xù)無(wú)功調(diào)節(jié);由微網(wǎng)作為離散子系統(tǒng),提供較大容量的分級(jí)無(wú)功功率,二者協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)無(wú)功電壓的迅速調(diào)整。這種聯(lián)合運(yùn)行模式有利于降低微網(wǎng)并入配電網(wǎng)的門檻,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)可靠供電,同時(shí)也降低了原有用戶電力裝置的容量,使分布式發(fā)電在供能的同時(shí)發(fā)揮了電能質(zhì)量調(diào)節(jié)的作用。
　　 在中壓等級(jí)配電網(wǎng)中,在分布式發(fā)電系統(tǒng)中配置靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC,staticvar compensator

5、)以穩(wěn)定電壓、提高供電質(zhì)量是目前廣泛采取的有效措施,由于SVC本身也是諧波源,本文通過(guò)添加諧波檢測(cè)和濾波環(huán)節(jié),使得并網(wǎng)逆變器同時(shí)具備供能和濾波的雙重功能,來(lái)抑制由本地負(fù)載和SVC產(chǎn)生的諧波?？紤]到現(xiàn)有SVC控制方法難以適應(yīng)分布式發(fā)電間歇性、波動(dòng)性大的特點(diǎn),進(jìn)行了優(yōu)化遞推積分PI的SVC電壓控制研究;對(duì)添加濾波環(huán)節(jié)的系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性進(jìn)行了分析并提出了改進(jìn)措施,構(gòu)建的配置SVC的高品質(zhì)逆變型分布式系統(tǒng)在供能的同時(shí)可快速補(bǔ)償電壓波動(dòng)和消除本地

6、負(fù)載和SVC本身產(chǎn)生的諧波,使得分布式發(fā)電系統(tǒng)更容易被配網(wǎng)接納。
　　 針對(duì)分布式電源、微網(wǎng)的并入對(duì)配網(wǎng)帶來(lái)的消極影響以及其功率可控調(diào)度方便的積極作用,本文提出了一種含分布式電源、微網(wǎng)以及電能質(zhì)量控制裝置的配電網(wǎng)電能質(zhì)量多代理控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),建立了以電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為控制目標(biāo),綜合考慮分布式電源及微網(wǎng)極限出力、電能質(zhì)量校正裝置容量為約束條件的配電網(wǎng)電能質(zhì)量綜合控制模型。構(gòu)建的含分布式發(fā)電與電能質(zhì)量治理裝備的經(jīng)濟(jì)高效的電能質(zhì)量控制平