分布式发电对配电网电压稳定性影响的研究

论文摘要

分布式发电（DG）利用可再生能源和新能源提供清洁、高效的电能,DG并网发电将成为未来发展趋势。论文针对引入DG后的配电网电压稳定性问题进行了研究。首先,根据不同并网接口及运行模式将DG分为四种不同的节点类型,研究它们在潮流计算中的处理方法,重点对PV节点无功越限、PI节点转化计算、风力发电机组无功补偿等问题进行了研究,并通过编程在牛顿-拉夫逊潮流算法中实现。其次,通过对简单系统的功率、电压分布的公式推导,认为PQ型DG有抬高节点电压的作用,接入位置越靠近馈线末端、容量越大,电压上升越高,且末端节点上升量最大,并通过仿真算例验证了该结论。为了判断DG对系统电压稳定性的影响,讨论并完善了两类电压稳定指标,一类是基于潮流解的存在性,反映出系统承受负荷增长能力,一类是基于负荷-电压特性,反映出系统承受电压扰动的能力。将它们运用在配电系统上,验证了该判断方法的可行性和有效性。结合DG的四个分类,对两类电压稳定指标影响进行了仿真与分析,结果表明PV类型DG使两类电压稳定性都有所降低,不易过多的接入,而PQ型则起到提高稳定性作用。最后,研究了DG不同接入位置和容量,给出了DG配置的选择方法。通过仿真与分析,结果表明了PV型DG不适于接在馈线末端,容量不能过大,且两类DG都不适于接在原本就不稳定的节点上。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 分布式发电技术
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 分布式发电稳态模型及潮流计算
• 1.3.2 含分布式发电配电网电压稳定性
• 1.4 本文的主要工作
• 2 分布式发电模型及潮流计算
• 2.1 配电网潮流计算
• 2.2 基于极坐标系下的牛顿-拉夫逊法潮流计算
• 2.3 分布式电源的并网接口
• 2.4 不同类型分布式发电的潮流计算模型
• 2.4.1 PQ节点类型
• 2.4.2 PV节点类型
• 2.4.3 PI节点类型
• 2.4.4 P-Q（V）节点类型
• 2.5 PV节点类型潮流算法处理
• 2.6 PI节点类型潮流算法处理
• 2.7 P-Q（V）节点类型异步风力发电机组的潮流算法处理
• 2.7.1 风电机组所需并联电容器组无功补偿
• 2.7.2 并联电容器组实际投入台数
• 2.7.3 并联电容器组实际补偿容量
• 2.7.4 风力发电机组在潮流计算中的处理
• 2.8 本章小结
• 3 分布式发电对配电网电压的影响
• 3.1 一个PQ类型DG节点对系统电压的影响
• 3.2 多个PQ类型DG节点对系统电压的影响
• 3.3 其他类型DG节点对系统电压的影响
• 3.4 仿真算例
• 3.4.1 配电系统算例
• 3.4.2 接入一个PQ类型DG
• 3.4.3 接入多个PQ类型DG
• 3.4.4 接入一个PV类型DG
• 3.4.5 接入多个PV类型DG
• 3.4.6 接入PI类型DG
• 3.4.7 接入P-Q（V）类型DG
• 3.5 本章小结
• 4 配电网电压稳定性分析
• 4.1 两类配电网电压稳定判断方法
• 4.1.1 配电网电压稳定条件
• 4.1.2 改进的基于潮流解存在性的配电网电压稳定条件
• 4.1.3 基于负荷-电压特性的配电网电压稳定条件
• 4.1.4 配电网电压稳定性分析方法
• 4.2 配电网第一类电压稳定性算例分析
• 4.3 配电网第二类电压稳定性算例分析
• 4.4 本章小结
• 5 分布式发电对系统电压稳定性的影响
• 5.1 分布式发电对第一类电压稳定性的影响
• 5.1.1 相同容量不同类型DG节点
• 5.1.2 PQ类型DG节点
• 5.1.3 PV类型DG节点
• 5.2 分布式发电对第二类电压稳定性的影响
• 5.2.1 相同容量不同类型DG节点
• 5.2.2 PQ类型DG节点
• 5.2.3 PV类型DG节点
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录