大規(guī)模分布式光伏電源接入配電網(wǎng)運(yùn)行與控制

目錄
序
前言
第1章 概述1
1.1 國內(nèi)外光伏發(fā)電的現(xiàn)狀與趨勢 1
1.1.1 美國 3
1.1.2 日本 4
1.1.3 德國 5
1.1.4 中國 6
1.2 光伏電源并網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀 8
1.2.1 并網(wǎng)光伏電源技術(shù)特點(diǎn) 8
1.2.2 分布式光伏電源大規(guī)模并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響 9
1.2.3 分布式光伏電源大規(guī)模并網(wǎng)帶來的研究需求 10
1.3 小結(jié) 12
參考文獻(xiàn) 13
第2章 分布式光伏電源技術(shù)基礎(chǔ) 15
2.1 分布式光伏電源概述 15
2.1.1 分布式電源定義與優(yōu)勢 15
2.1.2 分布式光伏電源原理與結(jié)構(gòu) 16
2.2 光伏電池 17
2.2.1 光伏電池的分類 18
2.2.2 光伏電池的發(fā)展進(jìn)程 19
2.2.3 硅光伏電池模型 21
2.3 逆變器 24
2.3.1 逆變器與光伏組件連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 25
2.3.2 逆變器的分類與特點(diǎn) 27
2.3.3 對并網(wǎng)光伏逆變器的要求 30
2.4 最大功率點(diǎn)跟蹤控制 32
2.4.1 爬山法/擾動觀測法 32
2.4.2 電導(dǎo)增量法 33
2.4.3 開路電壓法 35
2.4.4 短路電流法 35
2.4.5 紋波相關(guān)控制法 36
2.4.6 負(fù)載電流/負(fù)載電壓最大化法 37
2.4.7 dP/dV或dP/dI反饋控制 38
2.4.8 MPPT效率 38
2.5 小結(jié) 39
參考文獻(xiàn) 40
第3章 含分布式光伏電源的配電網(wǎng)負(fù)荷特性分析 42
3.1 配電網(wǎng)負(fù)荷特性 42
3.1.1 負(fù)荷類型與指標(biāo)體系 42
3.1.2 典型負(fù)荷時序特性 44
3.1.3 實(shí)例分析 46
3.2 光伏電源出力特性 48
3.2.1 光伏電源并網(wǎng)規(guī)范 48
3.2.2 典型光伏電源時序特性 49
3.2.3 實(shí)例分析 51
3.3 分布式光伏電源接入后的配電網(wǎng)凈負(fù)荷特性 53
3.3.1 分布式光伏電源接入對系統(tǒng)負(fù)荷水平的影響 54
3.3.2 分布式光伏電源接入對系統(tǒng)負(fù)荷波動的影響 57
3.4 分布式光伏電源電力電量分析 58
3.4.1 分布式光伏電源有效出力及等效發(fā)電量 58
3.4.2 分布式光伏電源有效出力修正系數(shù)的計算方法 59
3.5 小結(jié) 62
參考文獻(xiàn) 62
第4章 基于滲透率的區(qū)域配電網(wǎng)分布式光伏電源并網(wǎng)消納能力分析 64
4.1 引言 64
4.2 分布式光伏電源經(jīng)濟(jì)效益分析 65
4.2.1 分布式光伏電源并網(wǎng)成本/效益分析 65
4.2.2 市電平價 68
4.3 大規(guī)模分布式光伏電源并網(wǎng)滲透率分析 69
4.3.1 一些概念的進(jìn)一步解釋 69
4.3.2 光伏滲透率的基本概念和基本假設(shè) 71
4.3.3 光伏滲透率分析 72
4.3.4 不同負(fù)荷類型下光伏滲透率分析 79
4.4 配電網(wǎng)中分布式光伏電源最大準(zhǔn)入容量計算 84
4.4.1 靜特性約束法 84
4.4.2 帶約束的最優(yōu)化方法 88
4.4.3 數(shù)字仿真法 88
4.5 基于隨機(jī)場景法的分布式光伏電源最大準(zhǔn)入容量分析 89
4.5.1 方法介紹 90
4.5.2 案例分析 92
4.6 提高光伏滲透率的措施 94
4.7 小結(jié) 96
參考文獻(xiàn) 96
第5章 含高滲透率分布式光伏電源的配電網(wǎng)潮流分析 99
5.1 引言 99
5.2 含分布式光伏電源的配電網(wǎng)潮流計算 99
5.2.1 常用的配電網(wǎng)潮流算法比較 99
5.2.2 分布式光伏潮流計算模型 100
5.2.3 含分布式光伏電源的配電網(wǎng)潮流算法 102
5.3 分布式光伏電源對配電網(wǎng)電壓影響分析 102
5.3.1 數(shù)學(xué)模型 102
5.3.2 仿真分析 105
5.4 分布式光伏電源對線損影響分析 111
5.4.1 數(shù)學(xué)模型 111
5.4.2 仿真分析 114
5.5 實(shí)際案例分析 116
5.5.1 分布式光伏電源并網(wǎng)接入方式 116
5.5.2 饋線級分析 118
5.5.3 變電站級分析 122
5.6 小結(jié) 128
參考文獻(xiàn) 129
第6章 含高滲透率分布式光伏電源的配電網(wǎng)電壓控制 130
6.1 引言 130
6.2 分布式光伏電源對配電網(wǎng)電壓影響的機(jī)理分析 131
6.3 電壓控制措施 134
6.3.1 AVC系統(tǒng) 134
6.3.2 饋線級調(diào)壓 135
6.3.3 光伏電源逆變器 135
6.4 光伏電源逆變器控制策略 136
6.4.1 一般控制原理 136
6.4.2 恒功率因數(shù)控制策略 137
6.4.3 變功率因數(shù)控制策略 137
6.4.4 電壓自適應(yīng)控制策略 138
6.5 仿真建模 141
6.5.1 研究方法 141
6.5.2 OpenDSS簡介 142
6.5.3 仿真模型 143
6.6 仿真分析 148
6.6.1 仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 148
6.6.2 僅考慮AVC控制的極端場景潮流及電壓分析 152
6.6.3 光伏逆變器參與調(diào)壓 155
6.7 小結(jié) 166
參考文獻(xiàn) 167
第7章 分布式光伏電源短路電流分析與計算 169
7.1 引言 169
7.2 分布式光伏電源的短路特性分析 169
7.2.1 電網(wǎng)電壓對稱跌落時的短路特性分析 170
7.2.2 電網(wǎng)電壓不對稱跌落時的短路特性分析 171
7.3 光伏電源的低電壓穿越技術(shù) 172
7.3.1 低電壓穿越標(biāo)準(zhǔn) 173
7.3.2 光伏電源低電壓穿越控制策略 174
7.4 光伏電源的故障電流特性仿真 177
7.4.1 不具備低電壓穿越功能的光伏電源故障仿真 177
7.4.2 具備低電壓穿越功能的光伏并網(wǎng)逆變器故障仿真 177
7.5 含分布式光伏電源的配電網(wǎng)短路電流計算方法 182
7.5.1 配電網(wǎng)模型 182
7.5.2 傳統(tǒng)配電網(wǎng)短路電流計算方法 183
7.5.3 含分布式光伏電源的配電網(wǎng)短路電流計算方法 184
7.5.4 含分布式光伏電源的配電網(wǎng)故障仿真 188
7.6 小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 194
第8章 分布式光伏電源并網(wǎng)電能質(zhì)量分析 196
8.1 引言 196
8.2 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)條款和應(yīng)用 196
8.2.1 光伏并網(wǎng)相關(guān)電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 196
8.2.2 光伏并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中電能質(zhì)量允許值 197
8.3 分布式光伏電源電壓波動與閃變評估分析方法 206
8.3.1 評估程序 207
8.3.2 評估計算 208
8.4 分布式光伏電源諧波分析方法 210
8.4.1 諧波分析基礎(chǔ) 211
8.4.2 分布式光伏電源接入典型饋線諧波分析 218
8.4.3 實(shí)際案例分析 223
8.5 小結(jié) 224
參考文獻(xiàn) 224
第9章 含高滲透率分布式光伏的配電網(wǎng)綜合措施分析 226
9.1 引言 226
9.2 儲能技術(shù) 226
9.2.1 儲能技術(shù)分類 226
9.2.2 電化學(xué)儲能 228
9.2.3 電化學(xué)儲能模型 231
9.3 儲能系統(tǒng)在提高配電網(wǎng)消納分布式光伏電源的分析 233
9.3.1 儲能系統(tǒng)的定址定容方法 234
9.3.2 案例仿真 236
9.4 需求側(cè)響應(yīng) 239
9.4.1 需求側(cè)響應(yīng)概念 239
9.4.2 需求側(cè)響應(yīng)的負(fù)荷特性 241
9.5 需求側(cè)響應(yīng)在含高滲透率分布式光伏電源的配電網(wǎng)中應(yīng)用 243
9.5.1 激勵型需求側(cè)響應(yīng)優(yōu)化模型 243
9.5.2 激勵型需求響應(yīng)求解方法 245
9.5.3 案例仿真 247
9.6 集群分區(qū)控制 249
9.7 含高滲透率分布式光伏電源的配電網(wǎng)集群電壓控制 251
9.7.1 基于功/有功電壓靈敏度解耦分區(qū)方法 251
9.7.2 功/有功電壓分區(qū)內(nèi)控制策略 255
9.7.3 案例分析 257
9.8 小結(jié) 267
參考文獻(xiàn) 267