分布式電源接入饋線對電壓分布的影響

李強(qiáng) 楊秧

摘 要：本文以配網(wǎng)中壓（10 kV）饋線為分布式電源并網(wǎng)接入點(diǎn)，建立了配電網(wǎng)放射鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)的離散恒功率負(fù)荷模型。在此基礎(chǔ)上，分析了接入單個(gè)DG和接入多個(gè)DG后，饋線上相鄰兩節(jié)點(diǎn)電壓降的改變及各節(jié)點(diǎn)電壓分布規(guī)律的變化，從而得出分布式電源接入對饋線上各節(jié)點(diǎn)電壓分布影響取決于DG的接入位置與接入容量。在饋線的某一節(jié)點(diǎn)接入單個(gè)DG時(shí)，饋線的電壓分布主要取決于接入DG的容量與接入節(jié)點(diǎn)及之后節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率和的關(guān)系。多個(gè)DG接入饋線時(shí)，電壓分布取決于從母線到各個(gè)節(jié)點(diǎn)間各段線路的電壓降之和。

關(guān)鍵詞：分布式電源;DG;饋線;電壓分布

中圖分類號：TM715文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）16-0112-03

Abstract： In this paper， a discrete constant power load model of distribution network's radial chain topology was established with the medium voltage （10 kV） feeder as the grid-connected access point of distributed generation （DG）. And on that basis， the change of voltage drop of two adjacent nodes on the feeder and the change of voltage distribution law of each node after access to a single DG and access to multiple DER were analyzed， then calculated the distributed access to each node on the feeder voltage distribution depends on DG access location and access capacity. When a node of the feeder is connected to a single DG， the voltage distribution of the feeder is mainly determined by the relationship between the capacity of the feeder and the load power sum of each node and its subsequent nodes. When more than one DG is connected to feeder， the voltage distribution depends on the sum of voltage drops of each segment from bus to each node.

Keywords： distributed energy resources;DG;feeder;the voltage distribution

面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和人民群眾對綠水青山生活環(huán)境的要求，能源清潔化成為電力系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢。目前，實(shí)現(xiàn)能源清潔化的途徑主要有兩個(gè)：一是建設(shè)可再生能源發(fā)電站;二是發(fā)展分布式可再生能源系統(tǒng)。發(fā)展分布式可再生能源系統(tǒng)主要是利用可再生能源的并網(wǎng)型分布式電源解決電網(wǎng)的相關(guān)問題，即解決規(guī)劃設(shè)計(jì)、并網(wǎng)方式、調(diào)度運(yùn)行以及穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵問題。解決分布式電源（Distributed Generation，DG）接入電網(wǎng)的這些相關(guān)問題，需要先研究分布式電源接入電網(wǎng)對電網(wǎng)各參數(shù)的影響。本文以配電網(wǎng)中壓10 kV饋線作為接入點(diǎn)，建立分布式電源接入饋線的離散恒功率負(fù)荷模型，在此基礎(chǔ)上分析分布式電源接入饋線對其電壓分布的影響。

1 離散恒功率負(fù)荷模型

本文以我國城鄉(xiāng)普遍采用的放射鏈?zhǔn)脚渚W(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為研究對象。分布式電源接入點(diǎn)為中壓（10 kV）饋線。將饋線母線側(cè)以上的網(wǎng)絡(luò)等值恒壓源，饋線首端電壓在分析過程中始終保持不變。分布式電源（DG）接入饋線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

綜上可知，單個(gè)DG接入饋線后，線路上各節(jié)點(diǎn)電壓會(huì)增大，并且隨接入的DG容量的增大而增大。根據(jù)節(jié)點(diǎn)與DG接入點(diǎn)的位置及節(jié)點(diǎn)處總負(fù)荷與DG接入容量之間的關(guān)系，饋線上節(jié)點(diǎn)電壓分布有如下三種情況。①當(dāng)在[j]點(diǎn)接入DG且[n=mNPn>Pj，D]（[m=j]）時(shí)，饋線上節(jié)點(diǎn)電壓都增大，從母線0到饋線末端[L]節(jié)點(diǎn)間電壓降[ΔUm]都為正值，節(jié)點(diǎn)電壓逐漸減小;DG接入點(diǎn)前的兩節(jié)點(diǎn)電壓降較接入DG前減小，DG接入點(diǎn)后的兩節(jié)點(diǎn)電壓降與接入前相同。②當(dāng)在[j]點(diǎn)接入DG且[n=mNPn

2.3 多個(gè)DG接入饋線后對線路電壓分布的影響

3 結(jié)論

本文基于放射鏈?zhǔn)脚渚W(wǎng)拓?fù)?，以中壓?0 kV）饋電線路為DG接入點(diǎn)，在饋線的離散恒功率負(fù)荷模型上分析了DG接入饋線后對電壓分布產(chǎn)生的影響。無論是在饋線上接入單個(gè)DG還是接入多個(gè)DG，其電壓分布都受到DG接入位置和接入容量這兩個(gè)參數(shù)的影響。單個(gè)DG接入饋線后，線路上各節(jié)點(diǎn)的電壓會(huì)增大，且隨著接入的DG容量的增大而增大。根據(jù)節(jié)點(diǎn)與DG接入點(diǎn)的位置及節(jié)點(diǎn)處總負(fù)荷與DG接入容量之間的關(guān)系，饋線上節(jié)點(diǎn)電壓分布符合圖1曲線①、②、③所示的分布規(guī)律。當(dāng)多個(gè)DG接入饋線時(shí)，線路上兩節(jié)點(diǎn)間的電壓降受該節(jié)點(diǎn)及其之后節(jié)點(diǎn)的總負(fù)荷功率與DG輸入功率之和的影響，可以為正電壓降，也可以為負(fù)電壓降。而任一節(jié)點(diǎn)處的電壓則取決于從0節(jié)點(diǎn)到[m]節(jié)點(diǎn)間各段線路的電壓降之和。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳興龍.光伏并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響[D].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]夏道止.電力系統(tǒng)分析[M].2版.北京：中國電力出版社，2004.

[3]李文升，宋豪，趙晶，等.分布式電源接入饋線優(yōu)化規(guī)劃研究[J].智慧電力，2017（12）：68-74.

[4]楊雨瑤，張勇軍，林國營，等.含光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的配電網(wǎng)雙目標(biāo)拓展無功優(yōu)化[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2018（22）：45-52.