含分布式光伏的有源配电网无功电压控制研究.pdf

分布式光伏系统的接入与并网已经成为了全球能源结构转型的重要推动力，而在配电网的智能化改造和升级过程中，有源配电网（Active Distribution Network, ADN）的研究逐渐成为热点。本文讨论了含分布式光伏的有源配电网无功电压控制的相关研究。 分布式光伏电源接入配电网，尤其是大规模并网时，会带来一系列电压稳定性和控制上的挑战。由于光伏电源输出的随机性和波动性，分布式光伏电源在配电网中的渗透率逐渐提高，导致电压越限问题变得越来越严重，已经无法被忽视。电压越限是指在电网运行中，由于负载或电源的波动，导致电压水平超出规定的范围。当分布式光伏的发电功率过大且无法全部就地消纳时，部分功率会通过线路向系统电网倒送，进而引发用户侧电压越限。 传统的配电网是严格垂直的辐射式网络结构，即从变电站向四周辐射供电，而在分布式光伏并网的场景下，配电网从传统单一电源供电模式转变为多电源分布式供电模式，使得配电网从辐射式网络变为主动网络（ADN）。在这样的背景下，配电网电压控制的难度增加，这就需要研究新的电压控制方法和策略。 研究中提出的分布式电抗器电压控制方式，是一种针对有源配电网电压控制的新型方案。分布式电抗器指的是分布在配电网不同节点上的电抗器设备，其基本原理是通过调整电抗器的接入位置和容量来控制电压水平，以达到稳定电压、抑制过电压的目的。通过对比分析常用的电压控制方法和控制策略，该方案尝试提出更为有效的控制方式，以应对分布式光伏并网带来的电压波动问题。 研究还通过BPA仿真分析了不同线路型号和线路长度下所需的串联电抗器和并联电抗器的容量大小分布。BPA（Business Process Automation）通常指业务流程自动化，但在电力系统中，它指的是一种电力系统分析软件，可以用来进行电力系统的潮流计算和稳定性分析。通过这种仿真分析，研究者能够更准确地评估在不同条件下的电抗器配置对电压控制效果的影响。 此外，文章还涉及到关键词“过电压越限”，这是指在电力系统运行中电压超过标准规定的最高值，长期处于过电压状态会导致电气设备绝缘性能下降，甚至引起安全事故。过电压的形成与多种因素有关，包括系统故障、雷击、系统开关动作等，而分布式光伏电源的接入，则为配电网增加了新的过电压越限风险因素。 文章中提及的串联电抗器和并联电抗器是两种常见的无功补偿装置。串联电抗器主要用于调整线路阻抗，进而控制流过线路的电流大小；并联电抗器则主要用于无功功率补偿，用于改善电网的功率因数，减小电压波动。在这项研究中，研究者对这两种电抗器在不同条件下的效果进行了抽样分析。 文章的研究成果对于电力系统规划、设计和运行具有重要的参考价值，有助于推动分布式光伏电源在配电网中的有效利用和高效管理，对提高新能源发电在能源结构中的比重、缓解能源压力以及改善环境质量具有积极的意义。同时，这项研究也为国内外学者提供了主动配电网电压控制方法和策略的研究方向，具有相当的学术价值和实用价值。