配電網交直流同線饋送方式研究.pdf

1、人類社會的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以及分布式電源的諸多優(yōu)點使得分布式發(fā)電備受關注。分布式發(fā)電只有并網運行才能發(fā)揮更大的優(yōu)勢和獲得更大的發(fā)展。對分布式直流電源而言，其并網運行既可以通過將直流電轉換成工頻交流形式后再與交流配電網并聯(lián)實現(xiàn)，也可以通過架設輕型直流線路將分布式電源發(fā)出的直流電直接送到用電側后再轉換為不同負荷需要的形式。前者對現(xiàn)有交流配電網的運行和控制影響較大，而后者需要架設新的線路，占用新的線路走廊。這兩種并網運行方式對推動新型分布式電源

2、的快速發(fā)展將會發(fā)揮巨大作用，但僅有這兩種方式可能還不夠，有必要探討新型的并網運行方式，以便實現(xiàn)對現(xiàn)有并網運行方式的合理補充并共同推進新型分布式電源的快速發(fā)展。
　　本文針對配電網覆蓋面廣、分布式電源發(fā)展將會出現(xiàn)量小面多態(tài)勢的特點，提出了配電網內的分布式直流電源可以通過交直流同線饋送方式進行并網運行的構想，給出了該構想的具體實現(xiàn)形式，分析了交直流同線饋送方式的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性，從技術層面論證了交直流同線饋送方式的可行性，為分布式電源提

3、供了一種新的并網途徑。
　　首先，從電力網絡的基本規(guī)律出發(fā)論述了交直流同線饋送方式的基本思想和基本原理，給出了相應的電路拓撲結構，并對拓撲結構中的主要部件功能進行了分析。針對分布式電源發(fā)展初期電源容量較小以及為了充分利用分布式能源的電力問題，提出了分布式電源直流恒功率入網策略和分析模型。
　　其次，針對直流單極大地返回運行方式，估算了入地直流電流的大小，分析了直流入地電流對于周圍環(huán)境和電力設備的影響，并結合高壓直流大地返回運

4、行方式和電力行業(yè)標準，論證了大地返回運行方式的可行性。
　　第三，對交直流同線饋送方式的穩(wěn)態(tài)特性進行了分析。從單線潮流入手，分析了線路絕緣與網損問題，并在此基礎上推導出在滿足配電線路絕緣水平和輸送功率限值要求的前提下應該疊加直流電壓的大小關系。提出了基于網絡潮流分析的虛擬平衡機概念，并通過分析該方式下的網絡特點設計了潮流計算方法。通過算例，比較了該方式與原交流方式下的網絡穩(wěn)態(tài)性能差異。
　　最后，對交直流同線饋送方式的故障特

5、性進行了分析，比較了該方式與原交流方式的短路暫態(tài)過程和不對稱短路時故障點的電壓差異。通過建立交直流同線饋送方式的短路計算模型，分析了基于穩(wěn)定電勢源模型的三相對稱短路電流，得出了該方式短路條件下的沖擊電流、最大短路電流有效值和穩(wěn)態(tài)短路電流大?。辉诜治鰞煞N直流負荷供電方式下故障點直流電壓的基礎上，通過疊加原理給出了故障點合成電壓和故障點電流有效值公式。上述工作從短路電流水平方面論證了交直流同線饋送方式的技術可行性，并為不對稱故障的計算提供了