【摘要】：人類社會發(fā)展的腳步愈來愈快,對地球上各類自然能源如煤、石油等的消耗日益增多。那么發(fā)掘新的可供人們使用的資源,并且將其運用到發(fā)電系統(tǒng)中是現(xiàn)代社會的當務之急。分布式電源(DG)種類眾多,在配電網(wǎng)中普遍應用的是利用風能的風力發(fā)電和利用太陽能的光伏發(fā)電。在集中發(fā)電和大電網(wǎng)運行的基礎(chǔ)上,現(xiàn)代電力系統(tǒng)正逐步向含有分布式電源的新型電網(wǎng)發(fā)展。然而,隨著DG對配電網(wǎng)滲透率不斷提高,電網(wǎng)的電壓質(zhì)量不可避免的受到影響,需要引起人們的重視。本文根據(jù)DG的發(fā)電特點敘述其并網(wǎng)后給系統(tǒng)電壓質(zhì)量帶來影響的機理,之后對DG的三種并網(wǎng)方式和兩種常用的分布式電源進行建模,并網(wǎng)方式主要有同步發(fā)電機并網(wǎng),異步發(fā)電機并網(wǎng)和逆變器并網(wǎng)。風力發(fā)電模型主要由風速和風力機兩大塊組成,太陽能發(fā)電模型主要包括并網(wǎng)數(shù)學模型和逆變器控制方法。對DG并網(wǎng)理論分析后,本文對含分布式電源的配電網(wǎng)電壓質(zhì)量問題,以及分布式供電系統(tǒng)電壓—功率特性展開討論。對于電壓暫降問題,文章列舉了三類常用的電壓暫降隨機預估方法,并對比后選擇蒙特卡羅模擬法。該方法需要建立故障特征的隨機模型,其作用是用來產(chǎn)生隨機的故障信息,從而對實際電力系統(tǒng)進行有效模擬。文章采取仿真的形式來研究配電網(wǎng)的電壓暫降問題以及DG接入配電網(wǎng)是如何造成影響的。按照蒙特卡羅法在PSCAD軟件中搭建模型,以一個27節(jié)點的中壓配電網(wǎng)為測試對象,并考慮DG在不同類型、容量、接入位置和控制方式的情況下并網(wǎng)以及故障特征的隨機模型,采取電壓暫降評估指標即系統(tǒng)平均方均根值變化頻率進行評估。仿真結(jié)果表明通過合理調(diào)整DG在以上四個方面的配置能夠降低電壓暫降的發(fā)生頻次,這為DG在配電網(wǎng)中的配置優(yōu)化和緩解配電網(wǎng)電壓暫降提供理論依據(jù)。
[Abstract]:With the rapid development of human society, the consumption of all kinds of natural energy such as coal and oil on the earth is increasing day by day. Therefore, it is an urgent task for modern society to discover new resources that can be used by people and apply them to power generation systems. There are many kinds of distributed power generation (DG), which is widely used in distribution network by wind power generation and solar photovoltaic power generation. On the basis of centralized generation and operation of large power grid, modern power system is gradually developing to a new type of grid with distributed generation. However, with the increasing permeability of DG to the distribution network, the voltage quality of the power network is inevitably affected, which needs to be paid more attention to. According to the characteristics of DG power generation, this paper describes the mechanism of its influence on the voltage quality of the system after being connected to the grid, and then models the three grid-connected modes of DG and the two commonly used distributed power sources. The main grid-connected modes are synchronous generator and grid-connected. Asynchronous generator grid-connected and inverter grid-connected. Wind power model consists of wind speed and wind turbine. Solar power model mainly includes grid-connected mathematical model and inverter control method. After the theoretical analysis of DG grid connection, this paper discusses the voltage quality problem of distribution network with distributed generation, and the voltage-power characteristics of distributed power supply system. For voltage sag, this paper enumerates three kinds of stochastic estimation methods of voltage sag, and then selects Monte Carlo simulation method. This method needs to establish a stochastic model of fault characteristics, which is used to generate random fault information, so as to effectively simulate the actual power system. In this paper, the voltage sag of distribution network and how the DG is connected to the distribution network are studied in the form of simulation. According to Monte Carlo method in PSCAD software, taking a 27 bus medium voltage distribution network as the test object, and considering the random model of DG network connection and fault characteristics under different types, capacity, access location and control mode. The evaluation index of voltage sag, that is, the change frequency of the average square root value of the system, is adopted to evaluate the voltage sag. The simulation results show that the frequency of voltage sag can be reduced by adjusting the configuration of DG in the above four aspects, which provides a theoretical basis for the configuration optimization of DG in distribution network and the mitigation of voltage sag in distribution network.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM714.2

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