含光伏电站的配电网无功补偿优化研究

发布时间：2019-12-02 05:18

【摘要】：作为一种新型的可再生清洁能源,太阳能光伏发电成为新能源发电的重要组成部分已得到广泛重视,发展日趋迅速。由于光伏发电与天气状况有关,有功出力受光照强度和温度的影响较大,随着光伏电站规模和装机容量的日益扩大,未来可能对配电网的稳定运行产生明显的影响。本文着重研究光伏发电有功输出的随机性和的波动性对配电网的影响,设计含光伏电站的配电网无功补偿优化的方法。 本文以含光伏电站的配电网作为研究对象,主要分为光伏电站并网对配电网的影响、无功补偿地点的选择以及无功补偿容量的确定三个方面。首先对于含光伏电站的低压配电网来说,电压等级降低了,输电线路上的电压降不仅受无功功率的影响,有时也会受到有功功率及其变化的影响,又因为有功和无功引起的电压变动分量共同起作用,所以无功补偿在一定程度上可以弥补有功功率及其变动造成的电压波动问题。其次采用有功和无功灵敏度指标的综合分析,充分考虑了含光伏电站的配电网中有功功率和无功功率对节点电压的影响,利用灵敏度指标综合判别式的绝对值大小判断薄弱的线路,因为这些薄弱环节往往是安装无功补偿装置的首选位置。然后在此基础上来确定无功补偿的容量,以系统运行成本最优为目标函数,包含补偿后减小的系统网络损耗费用和添加补偿设备的费用,建立了含光伏电站配电网的无功补偿优化数学模型。该模型考虑了光伏电站并网逆变器的无功调节能力,并对粒子群算法(PSO)进行改进,使其具有更好的全局收敛和寻优能力,应用此改进的多组织粒子群算法进行无功补偿优化。 本文所述的无功补偿地点的选择以及无功补偿容量的确定属于配电网无功规划的范畴,考虑光伏电站接入配电网后,根据电压波动最严重的情况确定补偿容量,对其他不是很严重的情况当然也是适用的。最后通过9节点和33节点算例分析,验证了本文所提算法的可行性与有效性。随着接入配电网的光伏电站越来越多,本方法能有效减少功率损耗,提高配电网运行的电压稳定性和经济性。
【图文】：

作为一种可再生清洁的新型能源，，太阳能由于其可再生性、清洁性及取之不尽、用之不竭等特点，正在成为世界能源组成中的重要组成部分。图1-1所示为欧盟联合研究中心对21世纪世界能源使用结构的预测[1]。从图中可见预计到21世纪三十年代，可再生能源将会占到30%以上，而光伏发电也将占到总电力供应的10%以上；到21世纪四十年代年，可再生能源将占到总能源的50%以上，光伏发电将在总电力供应中达到20%以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将达到80%以上，太阳能发电也将达到60%以上。这些数字充分显示出光伏太阳能产业在能源结构中重要的战略地位及其广阔的发展前景。励 酬灥W壚再~枺海

本文编号：2568657