分布式发电对配电网电压影响的研究开题报告

 2022-11-04 10:22:18

1. 研究目的与意义

近年来,大量的分布式电源并入到配电网中,其渗透率也在逐步增加,对配电网尤其是配电网电压方面造成了诸多影响。如何将分布式发电安全可靠地并入配电系统,直接关系到分布式发电的价值。而并网后对电压的影响将直接影响其供电质量和系统稳定。本课题将研究分布式发电并网后对系统电压的影响。

电压一直是衡量电能的质量的最为重要的指标之一。为了进一步降低电能损耗和电压损欠,获得必要的供电可靠性和较好的经济性,做到有利于保证合格的供电电压质量,研究分布式发电对配电网电压的影响是一条必经的路途。中国配电网电压等级分为高压配电电压(110、63、35 kV),中压配电电压(10 kV)和低压配电电压(380/220 V)。从上个世纪末开始,分布式发电的引入就对电力系统本身带来了变化与冲击。诚然,分布式发电有助于促进能源的可持续发展、改善环境并提高绿色能源的竞争力,并且做到经济有效的发电,但是,它同时对配电网电压的影响问题也在日益受到人们的关注。

分布式发电系统接入配电网后会对电网的电压分布产生很大影响。首先从单个分布式电源的接入,多个分布式电源的接入,分布式电源的接入位置以及分布式电源的容量等方面均可进行循序渐进的研究。在过去的几十年中,也不断有研究学者们挑战、钻研、调整与探索这个课题,在前人的研究过程中,我们可轻易了解到这些研究结论表明只有合理正确运用分布式发电系统,才能真正发挥分布式电源的价值。

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2. 课题关键问题和重难点

关键问题:

(1)关于研究分布式电源的特点与模型的问题,分布式电源最简洁的定义是:不直接与集中输电系统相连的35kV及以下电压等级的电源,主要包括发电设备和储能装置。分布式电源的特点可简述为它是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系统。分布式电源本身可利用电路基本定律,比如节点电流定律等,以直流源(电压源或者电流源)代替输出源,遵循功率等效原则,构建出其简化模型。

(2)关于研究分布式发电对配电网电压质量的影响问题,主要表现为分布式发电对配电网中各个节点平稳性的影响,正面影响主要可表现为有效提高了供电可靠性,为用电用户提供了稳定的电源,其负面影响主要可表现为手多个方面的影响,分布式电源具有不稳定的特点,影响了配电网电压的稳定性。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

由文献[1]与文献[2],可知分布式电源装置是指功率为数千瓦至50MW小型模块式的、与环境兼容的独立电源。这些电源由电力部门、电力用户或第3方所有,用以满足电力系统和用户特定的要求。如调峰、为边远用户或商业区和居民区供电,节省输变电投资、提高供电可靠性等等。

其特点在于并不是简单地采用传统的发电技术,而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系统。分布式电源一旦经过合理的调度和规划便能很大程度上提高配电网的电能质量和运行可靠性并,且加大资源利用效率,有助于环保。与以往集中长距离输电的电力系统相比,分布式电源特有的几点优势如下:(1)灵活经济,节约投资(2)清洁环保,节约能源(3)安全性能高,可靠性强(4)启动快,调峰性能好(5)可推动电力市场发展。

同时根据文献[3],可基本建立出分布式发电的相关模型,分为以下三类

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4. 研究方案

对于分布式发电对配电网电压的影响可分为三个步骤,第一是了解分布式电源的特点并建立分布式电源的模型,第二步是对分布式发电对配电网电压质量的影响进行研究,最后可进行简单算例分析。含分布式发电的配电网潮流计算需注意,分布式发电的计算模型与常规发电机组模型不一致,必须对现有的配电网潮流计算进行改造和调整。在传统潮流计算中,网络节点一般只包含平衡节点,PQ节点和PV节点,而计入分布式电源的潮流计算又不相同,能够使用传统的潮流计算方法,需要针对不同的节点类型,根据其运行特点,在计算的迭代过程中转化为能被传统方法处理的三种节点类型。

5. 工作计划

根据任务书中的计划内容,按周列出了计划,如下:

第一周:查阅分布式电源特点与建模,与配电网电压的关系的相关文献与书籍;

第二周:查阅分布式电源特点与建模,与配电网电压的关系的相关文献与书籍;

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