含大量光伏配电网的电压控制仿真方法与系统研究

摘要

随着分布式光伏并网规模的不断增大，其出力的波动性、随机性和间歇性，将对配电网的长期电压稳定造成不利的影响。为克服电压质量的恶化，配电网采取主动控制改善电压质量。而控制方法和技术手段又与电网的经济性和电压质量密切相关。当分布式光伏并网或者配电网规划中需要确定在一定的电压控制方式下，是否能够保证配电网电压质量和安全约束。因此，急需配电网电压控制仿真分析决策支持系统，为实际工程提供支撑。
　　在此背景下，本文首先研究了配电网电压控制基础理论，而后分析了计及光伏的配电网电压控制方法。在此基础上，总结提出了光伏不参与调压的电压控制策略和光伏参与调压的电压控制策略。光伏不参与调压时，提出了变电站调压策略和增设无功补偿调压。光伏参与调压时，提出了分散式和集中协调式两种调压方法。
　　以此为背景结合配网电压控制领域最新的理论成果，利用Matlab编写了分散、集中等几种控制算法，设计并研发了基于.NET平台的含大量光伏配电网的电压控制仿真系统，为大量光伏并网的规划方案决策电压控制系统提供辅助分析，提高了决策的灵活性。该系统在Microsoft Visual Studio2010集成开发环境下，通过嵌入地理信息系统(GIS)组件MapX完成了系统的开发，经过软件测试性能优异。最后以某地区实际双电源10kV系统进行了算例验证，该系统已应用于某电力公司。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景及意义

1．2 光伏发电概述

1．2．1 光伏发电

1．2．2 计及光伏的配电网电压影响因素

1．3 国内外研究现状

1．3．1 传统的配电网电压控制

1．3．2 光伏参与调压的配电网电压控制

1．4 本文主要工作

第2章 含分布式光伏的配电网电压控制策略

2．1 配电网常见调压设备

2．2 光伏不参与调压的电压控制策略

2．2．1 变电站无功电压控制

2．2．2 增设无功补偿设备调压

2．3 光伏参与调压的电压控制策略

2．3．1 分散式电压控制

2．3．2 集中协调式电压控制

2．4 本章小结

第3章 含大量光伏配电网的电压控制仿真系统设计

3．1 系统总体设计

3．2 配电网电压控制运行仿真关键技术

3．2．1 就地分散式电压控制仿真方法

3．2．2 基于元件协调的集中式电压控制仿真方法

3．2．3 多时间尺度协调式优化电压控制仿真方法

3．3 系统功能实现

3．3．1 系统管理模块

3．3．2 项目管理模块

3．3．3 网络建模模块

3．3．4 优化控制模块

3．3．5 任务管理模块

3．3．6 数据查询模块

3．4 本章小结

第4章 含大量光伏并网的配电网电压控制仿真

4．1 现状配电网分析

4．1．1 现状配电网拓扑

4．1．2 典型日光伏及负荷出力

4．1．3 现状配电网稳态分析

4．2 计及光伏的配网电压控制策略仿真分析

4．2．1 光伏不参与调压的电压控制策略仿真

4．2．2 光伏参与调压的电压控制策略仿真

4．3 本章小结

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢