朱琳
摘 要:在目前的配電網(wǎng)發(fā)展的過程中,常常會接入分布式電源(風(fēng)電),以此來滿足其供電的需要。但是該種電源的接入使用,對其電壓容易造成一定的不良影響,因此需要采取有效的手段,減少其不利影響?;诖?,本文對風(fēng)電接入,對于配電輸電網(wǎng)運行中的電壓的穩(wěn)定性造成的影響進行了詳細的分析與研究,以期為電力企業(yè)在利用該種可再生能源時,能夠有效地規(guī)避其對于運行電壓的不利影響,促進其順利運行。
關(guān)鍵詞:風(fēng)電接入;配電網(wǎng);電壓;穩(wěn)定性;影響
中圖分類號:TM614 文獻標(biāo)識碼:A
在目前使用的能源中,風(fēng)電資源屬于一種可再生的資源,符合國家資源應(yīng)用中的環(huán)保理念,同時根據(jù)其資源衍生出的發(fā)電形式,也較為成熟,不僅可以為人們提供需要的能源,還對當(dāng)前較為嚴峻的環(huán)境保護現(xiàn)狀,提供了助益。在目前的電網(wǎng)工程建設(shè)中,借助于風(fēng)電資源,進行電能的發(fā)電作業(yè),正在不斷擴大其發(fā)展的規(guī)模。但是配電網(wǎng),在應(yīng)用風(fēng)電資源時,會使得其潮流的分布情況出現(xiàn)明顯的變化,同時還會導(dǎo)致其運行中的功率出現(xiàn)波動。因此需要研究人員對其配電網(wǎng)的風(fēng)電接入進行不斷地研究,進而促進其電網(wǎng)穩(wěn)定性的不斷提高,為后續(xù)配電網(wǎng)的風(fēng)電場建設(shè)作業(yè)提供數(shù)據(jù)經(jīng)驗。在以往的配電網(wǎng)運行發(fā)展中,其往往會出現(xiàn)供電的容量小的問題,因此使用風(fēng)電接入,其母線的電壓容易受到風(fēng)機輸出的波動性的功率的影響,因此出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。
1.對配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響分析
1.1對其電壓的穩(wěn)定性造成影響的原因
配電網(wǎng)進行了風(fēng)電的接入之后,其對于運行的電壓質(zhì)量造成的影響主要可以分為兩個方面。首先是會造成電壓的偏差情況。具體指的是,其電壓的具體數(shù)值,將會與額定的電壓數(shù)值產(chǎn)生一定的產(chǎn)值。有該差值出現(xiàn),即表示電壓出現(xiàn)了不穩(wěn)定,并且該差值在其額定電壓中,占據(jù)著一定的比例。常規(guī)情況下,如果是10kV的配網(wǎng),其最大的差值,在額定電壓中的比例情況,需要占據(jù)其總數(shù)值的7%左右。其次,將會導(dǎo)致其電壓在運行中,出現(xiàn)一定的波動情況。其具體的變動情況,可以對其電壓值的曲線進行觀察,如果在相鄰的兩條曲線中,其極值差數(shù)值較大時,即就是波動情況明顯。配網(wǎng)運行中電壓,其具體的分布情況,受到潮流情況的影響。如果其電壓在運行過程中,接受了一定的功率的注入,或者其接收的負荷量,出現(xiàn)了一定的消耗情況,以及其在運行中的接入的風(fēng)電電源,其功率出現(xiàn)了不同的波動情況。那么其具體的電壓情況,將會出現(xiàn)上述兩個方面的影響。配電網(wǎng),在接入分布式的風(fēng)電電源之后,其主要是會對配電網(wǎng)的并網(wǎng)系統(tǒng)電壓,造成巨大的影響。本文的研究中,選取其中一段的電網(wǎng),在其導(dǎo)線上方,做以相應(yīng)的戴維南等效電路,之后觀察其電壓的變化情況。根據(jù)其結(jié)果可知:在配電網(wǎng)的并網(wǎng)運行系統(tǒng)中, 其電壓出現(xiàn)的不穩(wěn)定情況,主要是受到輸入的功率的變化情況,以及其接入的該電源的功率情況,配網(wǎng)的容量情況等因素的影響。
1.2對其短路容量進行的計算分析
在進行該項數(shù)值的計算中,需要對其電網(wǎng)正常運行中,發(fā)生的三相短路下的功率情況,進行有效的把握。其容量,如果處于較大的情況時,表明其運行的網(wǎng)絡(luò)較為穩(wěn)定,并且其接入的分布式風(fēng)電電源的功率變化情況,以及其控制開關(guān)的關(guān)停情況,實際的發(fā)電情況,將不會對其具體的電壓穩(wěn)定性,造成嚴重的影響,因此需要對其短路容量,進行有效的把握。其具體的計算公式表示為:。在該計算公式中,SK可以用來表示其短路容量的具體數(shù)值,其UN可以用來表示該電網(wǎng),其在發(fā)生故障問題時,其前額定線電壓的具體的數(shù)值情況;公式中,使用IFO,可以用來表示其電網(wǎng)在運行中,發(fā)生短路故障問題之后,其經(jīng)過該處的電流的數(shù)值情況。
2.仿真計算與具體的改善方法分析
2.1仿真計算
根據(jù)上述計算得出的相關(guān)數(shù)據(jù),可以使用PSCAD軟件,對其進行相應(yīng)的仿真計算,以此來研究接入分布式風(fēng)電,對其電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定性的影響,其中風(fēng)機的輸入功率的影響效果最為明顯。在其計算的過程中,可以將其風(fēng)電場的風(fēng)速,設(shè)定為每秒鐘11m左右,之后對其特性進行研究。之后在其研究中, 可以將其風(fēng)電機組的各項功率運行情況,進行有效的把握,然后對其接入運行中,對于電網(wǎng)的電壓造成的不同波動情況,進行詳細的研究。其具體的接入點,是配網(wǎng)671節(jié)點。其對于配網(wǎng)的電壓穩(wěn)定的影響,如圖1所示:根據(jù)該示意圖可知,其在接入的過程中,其功率的波動情況,在節(jié)點675時,影響的幅度最為明顯。可知,其在運行中,接入的風(fēng)機越多,將會使得風(fēng)機的容量不斷增大, 進而就會對電壓的不同節(jié)點位置,造成嚴重的影響,使其出現(xiàn)了不穩(wěn)定性,不利于電網(wǎng)系統(tǒng)的有效輸電。
2.2不穩(wěn)定的改善方法
根據(jù)上述的數(shù)據(jù)計算,以及仿真計算結(jié)果,可知針對其配網(wǎng)電網(wǎng),在進行風(fēng)電接入時,將會對其電壓的穩(wěn)定性造成一定的影響, 可以針對其具體的接入點、接入方式,做以優(yōu)化處理,進而對其接入的容量,進行動態(tài)化的控制,避免其在接入的過程中,造成的接入容量的過大,引起的電壓不穩(wěn)定情況出現(xiàn)。其可以在進行風(fēng)電接入時,選擇饋線潮流方向,并且需要在該方向的上游位置處,對其進行相應(yīng)的接入處理。此處進行的接入,其短路的容量,將會是最優(yōu)值。此外,在進行接入處理的時候,可以按照其在不同電壓節(jié)點的表現(xiàn),在其不同的節(jié)點,進行接入處理。還可以在其接入風(fēng)電電源之后,在其具體的線路上,安裝一定的無功補償設(shè)備,對其電壓的不穩(wěn)定情況,進行調(diào)整。還可以對其運行線路,進行接收負荷量的投切作業(yè),進而減少其接入時,對線路電壓的影響。
結(jié)語
在配電網(wǎng)中,應(yīng)用風(fēng)電接入方式,進行能源的利用,實現(xiàn)了綠色環(huán)保的發(fā)展理念,但是該種接入方式,對于電壓的穩(wěn)定性,有著一定的影響,需要研究者對其加強研究,并且采取有效的手段, 改善該種不利影響。本文的研究,針對其配電網(wǎng)的分布式風(fēng)電接入,對其運行電壓的影響進行了分析,之后針對其產(chǎn)生的不利影響,可以使用改進對策,加以調(diào)整,例如:風(fēng)機的裝機容量,結(jié)合實際情況,進行合理的選擇;其具體的接入方式,以及接入的位置,也需進行合理的篩選;對其運行的線路,進行無功補償設(shè)備的安裝應(yīng)用等。
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