一種分布式光伏發(fā)電接入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，具體涉及一種基于配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀 況的分布式光伏發(fā)電接入方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力政策的放寬，以光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電為主的可再生能源接入配電網(wǎng)成為 必然趨勢。可再生能源發(fā)電和配電網(wǎng)之間的相互影響無疑引起了人們的關(guān)注。
[0003] 可再生能源發(fā)電是波動性電源，接入配電網(wǎng)后會在公共連接點處引起電壓越限、 頻率偏差、諧波污染等一系列電能質(zhì)量問題。
[0004] 我國中西部地區(qū)分布式光伏發(fā)電發(fā)展迅速，當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)落后，供電半徑 長，負荷率高。新能源發(fā)電接入后，較易發(fā)生電能質(zhì)量超限問題，嚴重時引發(fā)故障，造成巨大 經(jīng)濟損失。
[0005] 當(dāng)前，分布式光伏發(fā)電接入方法多針對單一電能質(zhì)量指標(biāo)進行控制研究，或采用 配電網(wǎng)優(yōu)化重組的方式給出新能源最優(yōu)接入方法。上述接入方法都是在假設(shè)配電網(wǎng)健康狀 況良好，分布式光伏電源可以接入任何一條配電支路的前提下進行仿真或?qū)嶒烌炞C。為了 最大限度地降低故障風(fēng)險，在規(guī)劃分布式光伏電源接入配電網(wǎng)時，應(yīng)首先對配電網(wǎng)電能質(zhì) 量健康狀況做綜合分析和評估，進而給出合理的接入方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供一種分布式光伏發(fā)電接入方法，旨在解決由于分布式光伏發(fā)電接入配 電網(wǎng)引起的配電網(wǎng)電能質(zhì)量超限問題，
[0007] 所述方法包括如下步驟：
[0008] 步驟1.確定配電網(wǎng)健康狀況特征量；
[0009] 步驟2.確立評價配電網(wǎng)電能質(zhì)量指標(biāo)健康狀況特征量的模糊隸屬函數(shù)；
[0010] 步驟3.確定配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況；
[0011] 步驟4.接入分布式光伏發(fā)電。
[0012] 進一步的，步驟1所述配電網(wǎng)健康狀況特征量包括：總電流諧波畸變率、電壓波 動、電壓偏差和頻率偏差。
[0013] 進一步的，所述步驟2根據(jù)分布式光伏發(fā)電接入容量確定總電流諧波畸變率模糊 隸屬函數(shù)、電壓偏差模糊隸屬函數(shù)、電壓波動模糊隸屬函數(shù)和頻率偏差模糊隸屬函數(shù)
[0014] 進一步的，所述步驟3確定配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況的步驟如下：
[0015] 步驟3-1 :設(shè)定配電網(wǎng)健康狀況特征量的優(yōu)先級別；
[0016] 步驟3-2 :進行配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況評估；
[0017] 步驟3-3 :對配電網(wǎng)健康狀況分類。
[0018] 進一步的，所述步驟3-1，將總電流諧波畸變率、電壓波動和電壓偏差設(shè)為較高優(yōu) 先級；頻率偏差設(shè)為較低優(yōu)先級。
[0019] 進一步的，所述步驟3-3包括：總電流諧波畸變率，電壓波動和電壓偏差健康狀況 均處于良好狀態(tài)，且頻率偏差健康狀況處于良好或一般狀態(tài)時，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況 良好；
[0020] 總電流諧波畸變率、電壓波動、電壓偏差和頻率偏差其中之一的健康狀況處于較 差狀態(tài)，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況為較差；
[0021] 否則，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況為一般。
[0022] 進一步的，所述步驟4接入分布式光伏發(fā)電的方法包括：
[0023] 在約定的接入容量下，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況良好，允許分布式光伏發(fā)電直接 接入；
[0024] 健康狀況較差，須針對不合格項，采取相應(yīng)的整改措施后允許分布式光伏發(fā)電接 入；
[0025] 健康狀況一般，且公共連接點遠離高供電質(zhì)量需求的用戶，允許分布式光伏發(fā)電 直接接入；
[0026] 健康狀況一般，且公共連接點距離高供電質(zhì)量需求用戶較近，采取整改措施后允 許分布式光伏發(fā)電接入。
[0027] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下優(yōu)異效果：
[0028] 本發(fā)明提出了一種基于配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況的分布式光伏發(fā)電接入方法，在 選擇光伏發(fā)電接入點之前，先確定配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況，在此基礎(chǔ)上給出分布式光伏 發(fā)電接入方法，能夠更好地保證分布式光伏接入配電網(wǎng)后，公共連接點處電能質(zhì)量指標(biāo)滿 足標(biāo)準(zhǔn)要求。
【附圖說明】
[0029]圖1是總電流諧波畸變率模糊隸屬函數(shù)；
[0030] 圖2是含分布式光伏發(fā)電的配電網(wǎng)模型；
[0031]圖3是電壓偏差模糊隸屬函數(shù)；
[0032]圖4是電壓波動模糊隸屬函數(shù)；
[0033]圖5是頻率偏差模糊隸屬函數(shù)；
[0034] 圖6是本發(fā)明一種基于配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況的分布式光伏發(fā)電接入方法流 程圖。 具體實施例
[0035] 配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康評估的具體實施步驟如下：
[0036] 選擇總電流諧波畸變率，電壓波動和電壓偏差為較高優(yōu)先級；頻率偏差為較低優(yōu) 先級，進行配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況評估并將其分為良好、一般、較差三類?？傠娏髦C波畸 變率，電壓波動和電壓偏差健康狀況均處于良好狀態(tài)，且頻率偏差健康狀況處于良好或一 般狀態(tài)時，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況良好。上述四個關(guān)鍵特征量其中之一的健康狀況處于 較差狀態(tài)時，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況為較差。其余情況時，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況為一 般。
[0037] 如附圖6所示的分布式光伏發(fā)電接入方法具體實施如下：
[0038] 在約定的接入容量下，配電網(wǎng)電能質(zhì)量健康狀況良好，允許分布式光伏發(fā)電直接 接入；健康狀況較差時，須針對不合格項，采取相應(yīng)的整改措施后允許分布式光伏發(fā)電接 入。健康狀況一般時，公共連接點遠離高供電質(zhì)量需求的用戶時，允許分布式光伏發(fā)電直接 接入。公共連接點距離高供電質(zhì)量需求用戶較近時，采取整改措施后允許分布式光伏發(fā)電 接入。
[0039] 當(dāng)總電流諧波畸變率一般或較差時，可采用增加消諧裝置或采用專線接入變電站 的方式，以保證用戶點諧波滿足其要求。
[0040] 當(dāng)電壓偏差一般或較差時，可米用改變分布式光伏發(fā)電接入位置，改變原有輸電 線路的型號及長度，配置無功補償設(shè)備，以保證用戶點電壓穩(wěn)定。
[0041] 當(dāng)電壓波動一般或較差時，可采用增加儲能裝置，提高配電網(wǎng)短路容量，以降低分 布式光伏發(fā)電接入引起的電壓波動。
[0042] 當(dāng)頻率偏差較差時，應(yīng)通過一次、二次頻率調(diào)整方法或通過調(diào)度自動化，將頻率偏 差調(diào)整至良好狀況后接入分布式光伏發(fā)電。
[0043] 如附圖1所示的總電流諧波畸變率模糊隸屬函數(shù)的確立原因：
[0044] 理想情況下，光伏發(fā)電系統(tǒng)可近似看作電流源，輸出基波電流。電網(wǎng)輸送的基波電 流加上逆變器輸出的基波電流等于流經(jīng)用電負荷的基波電流。在負荷不變的情況下，光伏 發(fā)電系統(tǒng)接入配電網(wǎng)后提供部分基波電流，配電網(wǎng)基波電流減小，電流高次諧波不變，公共 連接點取樣點處總電流諧波畸變率變大。當(dāng)接入容量增大時，配電網(wǎng)總電流諧波畸變率較 易超過標(biāo)準(zhǔn)限值。并網(wǎng)前總電流諧波畸變率為：
[0046] 式中：
[0047] L--基波電流；
[0048] Ih 尚次諧波電流。
[0049] 并網(wǎng)后總電流諧波畸變率THDIa為：
[0051] 式中：
[0052] IPV 光伏發(fā)電系統(tǒng)注入的基波電流。
[0053] 由式（1)和式⑵可知：
[0055] 顯然，光伏發(fā)電系統(tǒng)接入后的總電流諧波畸變率隨注入基波電流的增大而增大。 分布式光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)，公共連接點處應(yīng)遠離對諧波畸變率要求較高的供電用戶。IEEEStd519-1992中規(guī)定總電流諧波畸變率應(yīng)<5%。假設(shè)實際系統(tǒng)中，分布式光伏發(fā) 電系統(tǒng)輸入的基波電流占總基波電流的30 %時，依據(jù)公式3,電網(wǎng)總電流諧波畸變率約為 3. 5%時，分布式光伏發(fā)電接入電網(wǎng)后該項指標(biāo)較易超出標(biāo)