利用柔性環(huán)網(wǎng)開關提高配電網(wǎng)光伏滲透率的研究.pdf

1、傳統(tǒng)能源的逐漸枯竭以及傳統(tǒng)能源消耗帶來的環(huán)境污染問題，影響了人類社會的可持續(xù)發(fā)展。開發(fā)新能源逐漸替代傳統(tǒng)能源是未來發(fā)展的趨勢，而太陽能以其資源豐富、廉價、無污染等特點，有著廣闊的發(fā)展前景。光伏發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展，使得電網(wǎng)中光伏發(fā)電的比例日益提高。但是大量光伏發(fā)電的并網(wǎng)運行卻給配電網(wǎng)帶來了一系列的電能質(zhì)量問題，而且隨著光伏并網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，這些電能質(zhì)量問題正變得越來越突出。尤其是光伏大量接入配電網(wǎng)帶來的電壓越限問題正制約著更大規(guī)模的光伏

2、并網(wǎng)發(fā)電。如何解決光伏大量接入帶來的電壓越限問題已經(jīng)成為了國內(nèi)外電力研究者的一個重點研究方向。柔性環(huán)網(wǎng)開關(soft normally-open point，SNOP)可以調(diào)節(jié)配電網(wǎng)的潮流，因而是解決電壓越限問題并提高配電網(wǎng)光伏滲透率的一個有效手段。所以，研究利用柔性環(huán)網(wǎng)開關提高配電網(wǎng)光伏滲透率對當今配電網(wǎng)的建設與改造具有十分重要的意義。
　　本文首先介紹了基于電壓源型變流器的柔性環(huán)網(wǎng)開關，對它的電路結構、工作原理、數(shù)學模型、控制

3、策略等進行了詳細闡述。給出了柔性環(huán)網(wǎng)接入配電網(wǎng)的兩種方式，并且在分析了柔性環(huán)網(wǎng)開關穩(wěn)定運行時需要滿足的約束條件的基礎上，定義了它的兩種控制模式。其次，分析了光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)對電壓的影響，針對大量光伏接入引起的電壓越限問題，提出通過在配電網(wǎng)中安裝柔性環(huán)網(wǎng)開關來解決這一問題，進而提高配電網(wǎng)光伏滲透率。文中，還提出了衡量配電網(wǎng)光伏滲透率的目標函數(shù)，并給出了計算目標函數(shù)的算法。33節(jié)點配電網(wǎng)算例和102節(jié)點配電網(wǎng)算例結果表明，柔性環(huán)網(wǎng)開關可以

4、有效提高配電網(wǎng)光伏滲透率，而且提高的效果和柔性環(huán)網(wǎng)開關容量有著密切的關系。最后，針對由于配電網(wǎng)負荷、光伏出力等參數(shù)變化而導致的配電網(wǎng)電壓實時變動，提出了一種基于擾動觀察法的柔性環(huán)網(wǎng)開關優(yōu)化運行控制策略，該策略通過柔性環(huán)網(wǎng)開關對配電網(wǎng)施加功率擾動來獲取柔性環(huán)網(wǎng)開關的實時控制參數(shù)，從而實現(xiàn)對配電網(wǎng)電壓的實時控制。通過33節(jié)點配電網(wǎng)算例和102節(jié)點配電網(wǎng)算例驗證了柔性環(huán)網(wǎng)開關采取該控制策略運行時，可以使配電網(wǎng)的電壓維持在正常水平，并且可以有效