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能源行业的电能质量问题

发布时间2018-08-19 12:21

来源: 未知

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      《可再生能源法》正式颁布实施,标志着我国针对新能源和可再生能源领域的可持续能源战略的开发利用已全面展开,其中太阳能、风能作为新能源的主要种类越发得到重视和开发利用。据HIS太阳能研究团队预测,2015年中国分布式光伏(DPV)安装容量达4.7吉瓦,较2014年增长约20%。随着大规模分布式光伏系统的接入,光伏系统对电网稳定性的影响越来越大。例如天气以及光照强度的不确定性而引起并网点电压的波动;电网发生故障时,光伏机组可能会因为电压跌落过低而脱网,严重时可能会导致整个系统崩溃。
 
        为了提高光伏系统运行的稳定性,分布式光伏在进行项目组建时需要加装无功补偿装置,对系统中并网点的电压进行控制。静止无功发生装置(SVG)本着响应时间快、补偿精度高、调节范围宽、损耗小等优点越来越多在光伏系统中得到应用。本文对SVG在光伏系统的应用进行了研究,并模拟了系统电压跌落等故障,实测了故障后SVG对稳定电网电压的效果,分别对响应时间和电网电压波动进行了测试。通过测试结果验证了SVG能够在系统故障时提供较快的电压支撑,提高整个系统运行的稳定性。
 
        光伏发电系统并网所产生的电能质量问题主要包括谐波、电压波动、闪变等,其容易影响有功及无功潮流、频率控制等特性。由于受光照角度、环境温度、光伏板安装位置、云量等因素影响,光伏电站的输出功率会有所变化,最大变化率甚至超过额定量的10%,因此产生了发电量的不稳定问题,对馈入电网的谐波产生影响。

          光伏电站的并网需要应用到逆变器,该产品的控制技术与光伏发电并入电网的品质也密切相关。逆变器输出在轻载时,谐波会明显变大,在10%额定出力以下时,电流的总谐波畸变率会达到20%以上。

        光伏发电功率随日照强度变化对电网负荷特性产生影响,它的接入改变了电网潮流方向,将对现有电网的规划、调度运行方式产生应用。大量光伏发电系统的接入电网终端,将加剧电压波动,引起系统的不稳定性运行。
 
          面对光伏发电系统并网所产生的谐波、电压波动、闪变、低电压穿越等电能质量问题,SVG以动态响应时间快、无功连续可调以及无功调节范围宽等优点得到越来越广泛的应用。目前光伏项目现场在选择SVG时可以由35kV直挂式和由降压变与10kV串联连接与35kV母线侧。
 
          根据控制策略的不同,SVG的运行方式可以分为恒电流,恒电压,负荷跟踪,恒功率因数等。在恒电流运行方式下,SVG根据设定的电流大小来保持并网点无功功率的恒定;在负荷跟踪运行方式下,SVG通过实时监测系统侧或者负载侧的无功电流,通过闭环控制来实时补偿,可以根据功率因数的设定值来将功率因数控制在设定范围内;恒电压的运行方式为SVG跟踪目标电压,对采集的电压与目标电压进行PI控制,保证并网点电压的恒定。
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