考虑分布式电源接入的配电网电能质量问题分析研究

电网规模不断扩大导致单一供电系统、集中供电形式的弊端日益暴露,在节能减排政策的鼓励倡导下,分布式发电技术蓬勃发展,分布式电源在配网中所占比重越来越高。但由于以光伏风电为主的分布式新能源具有输出波动性大,并网时需要经过电变流器类电力电子设备等特点,配电网中的电能质量将会呈现出新的特性。因此,对含分布式电源的配电网电能质量研究是极为必要的。含分布式电源配电网的电能质量问题主要包括分布式电源对配电网产生的作用,以及实际配网中的非理想电能对分布式电源的影响两个方面,从而造成配电网电能质量特性复杂多变。本文首先介绍了含分布式电源配电网的典型结构和运行控制,对分布式电源的系统结构、工作原理、数学模型、控制特性等内容进行深入研究。基于PSCAD软件对含分布式电源配电网的运行状态进行仿真分析,为后文研究含分布式电源配电网中复杂的电能质量提供了理论支撑。由于分布式电源类型众多,并网方式各不相同,各电源输出的电能质量也各有特点。基于发电原理,分析了微型燃气轮机、风力发电、光伏发电等分布式电源自身输出电能质量问题的产生机理。而后进一步研究了直流型与交流型分布式电源并网,对配电网电压偏差、电压波动、谐波畸变等问题的影响机理。通过仿真分析各类电源接入位置与接入容量的不同,配电网中电能质量的变化情况,探明理想情况含分布式电源配电网电能质量问题的影响因素和传播特性。实际配电网的电能质量并不是理想的,分布式电源的输出特性会受接入点电能质量的影响而产生变化,使配电网电能质量更为复杂。本文研究了背景谐波与三相不平衡对电源电能质量的影响机理,通过仿真进一步分析了非理想工况下电源电能质量与配电网电能质量间的相互干涉与传播特性,揭示了分布式电源与配电网电能质量的交互机理。本文研究了含分布式电源的配电网中各部分间的关系,多角度全方位的对接有分布式电源的配电网电能质量问题进行了深入分析。为含分布式电源配电网电能质量问题的监测、治理、评估等研究工作提供了有效支撑。