主动配电网低压分布式光伏连锁故障分析.pdf

分布式光伏发电系统由于其能源清洁和环保的特性，近年来被广泛应用于配电网中。随着技术的进步，大规模的分布式光伏发电系统以离散的形式接入配电网，导致电网节点的光伏渗透率逐渐增加。在这样的背景下，配电网的功率传输流向发生了改变，进而影响了配电网的电压分布。在分布式光伏发电系统高渗透率的情况下，传统的单一节点并联等效光伏电源模型无法充分体现出分布式电源的离散性分布特点，因而，建立一个能准确描述分布式光伏特点的主动配电网仿真模型显得尤为重要。 分析主动配电网低压分布式光伏连锁故障，需深入理解光伏发电系统的原理，特别是光伏电池模型。光伏电池是将光能转换为电能的设备，其输出特性受环境光照强度和温度的影响。为了对主动配电网进行建模，需要研究光伏逆变器控制策略的优化，并关注光伏发电系统并网后对配电网电压稳定性的影响。此外，研究还应关注在电压跌落条件下，配电网的动态等值模型以及广义负荷功率波动。 本文提出了一种基于牛顿-拉夫逊法潮流计算原理的分析方法，用于研究节点功率变化对配电网电压分布的影响。该方法能够模拟低压分布式光伏系统脱网所引发的电压波动和各节点分布式电源的连锁故障，从而有效反映在电压大幅跌落情况下的连锁故障发展过程。文献中提到的有关新能源系统大面积脱网连锁故障的主要原因是故障点频率和电压偏移时间超过了保护环节预设的延时时间，这在新能源系统的并网过程中是需要特别关注和研究的。 对于主动配电网连锁故障的分析体系，本文的工作是在现有研究基础上更进一步，专注于在光伏高渗透率的背景下，提出了适合于主动配电网的低压分布式光伏连锁故障的分析方法。该方法通过建立含低压分布式光伏发电系统的配电网仿真模型，模拟脱网后的连锁故障情况，并利用准稳态过程，研究主动配电网暂态过程中的阶段性问题，提出一种分析主动配电网暂态过程中电压波动问题的方法。 通过光伏发电系统建模，研究者可以更深入地了解光伏逆变器的控制策略，并分析并网问题对配电网电压稳定性的影响。此外，通过动态等值模型的构建，可以研究电压跌落条件下的广义负荷功率波动，以及基于复杂网络理论的光伏并网连锁故障分析方法。 通过本文提出的方法和模型，研究者不仅能够更好地理解和分析主动配电网在面临低压分布式光伏连锁故障时的行为，还能够预测和减少可能出现的连锁故障问题，保障配电网的安全稳定运行。这些分析和研究，对于推动我国能源产业结构优化升级，实现低碳环保和生态和谐发展具有重要的现实意义。