分布式新能源发电接入电网研究.ppt

光伏电站对系统无功电压的影响 光伏电站对系统无功电压的影响 光伏电站对系统潮流的影响 并网光伏电站短路特性 采用无功功率控制器，逆变器提供的短路电流主要是有功分量，其大小主要取决于故障前的有功功率和故障期间逆变器交流母线电压。 采用交流电压控制器，逆变器可以提供一定大小的无功功率提高交流电压，短路电流主要是无功分量。 线路前端发生短路时流过保护的短路电流要高于光伏接入前的数值，线路后端发生短路时流过保护的短路电流要低于光伏接入前的数值，造成保护灵敏度降低，保护范围减小。 对其他10kV线路短路电流有一定的助增作用，可使得其他线路保护更加灵敏。 为了防止中午光伏发电出力较大以及外部电网短路时经过变压器电流较大，从而引起保护误动作，需将保护更换为方向性保护。 * 分布式新能源发电接入电网研究 中国电力科学研究院新能源研究所石文辉 杭州· 2010.10.23 新能源发电并网情况 1 新能源发电出力特性 2 分布式新能源发电并网仿真研究 3 新能源发电预测技术研究 4 结语 5 气候改变、政策激励、可再生能源消费量配额以及成本下降，四大因素驱动新能源快速发展。 根据国家《新能源产业振兴规划》草案，2020年我国风电总装机容量将达1.5亿千瓦，光伏发电的装机总量将达到2000万千瓦。 我国风能、太阳能等新能源资源丰富，新能源的发展潜力十分巨大。 我国风电呈现出“建设大基地，融入大电网”的发展趋势，光伏发电呈现出大规模集中接入和分布式分散接入的特点。 并网新能源发电容量的增加给电网的规划、运行、安全带来挑战。 风电场输出功率的日变化曲线 风电场输出功率的月变化曲线 风电场10分钟出力变化的概率分布 晴天 多云天 连续一周 实测结果，出力出现快速变化。 短时间出力变化大于60％ 多云天气 晴朗天气 实测天气条件下，理想模型的光伏电站出力分析； 考虑夜间，出力分布10%占大部分； 不考虑夜间，出力范围很广，从40％～90％峰值出力的概率都在10％以上。 考虑夜间 不考虑夜间 最大出力时间集中在12点到15点（北京时间） 光伏发电的出力特性是由光资源的特性和发电设备的特性决定的。 光资源的特性：规律性、间歇性、波动性 发电设备的特性：逆变器谐波及抗过流能力差、光伏电池电磁暂态无惯性 光伏发电出力与负荷的相关性 光伏接入系统方案 电压先升高后降低，变化幅度不大 电流源并网 乡村1 乡村2 乡村3 线路1 乡村4 10kV母线 线路2 35kV变 规划屋顶光伏的四个行政村接入10kV电网图 研究算例： 光伏接入前后10kV母线电压变化曲线 10kV母线 10kV母线 乡村3 乡村3 乡村2 乡村2 越限！ 由于光伏阵列的出力减轻了35kV变向各行政村10kV线路的有功功率，光伏的接入后电压大幅升高 。 接入引起电压越限解决方案： 在变压器10kV母线侧进行集中补偿； 在变压器400V侧进行集中补偿； 在400V/220V线路末端补偿电抗器； 限制光伏出力； 每户逆变器进行电压调节； 集中控制，建立中央主控系统。 35kV1#变 35kV1#变 光伏接入前后变压器有功功率变化曲线 光伏接入使得35kV变压器一天内潮流变换方向两次。 并网光伏电站短路特性 92.3 30.53 466 -34.17 235 357 线路2末端 154 81.17 895 -20.65 392 494 乡村4 421 129.10 2039 20.34 1071 890 乡村2 655 137.99 2706 46.61 1667 1137 乡村3 增幅(%) 电流(A) 增幅(%) 电流(A) 线路1保护处 短路点 线路2保护处 光伏接入后 光伏 接入前 短路电流(A) 短路位置 光伏发电接入前后线路2各点短路电流 光伏电站接入对电能质量的影响 光伏电站接入电网后主要电能质量问题是谐波。谐波注入是否合格是由接入点的短路容量、接入光伏电站的容量以及逆变器注入电网的谐波电流决定的。 仿真计算和运行测试表明，大型光伏电站或者在电网较薄弱区域的分布式光伏电站，即使逆变器的谐波注入量较小，电站的谐波注入也有可能是超标的。 并网标准 分布式电源接入电网技术规定 GB/T 19939-2005《光伏系统并网技术要求》 GB/T 20046-2006《光伏（PV）系统电网接口特性》 SJ/T 11127-1997《光伏（PV）发电系统过电压保护－导则》 《国家电网公司光伏电站接入电网技术规定》 GB/Z 19963《风电场接入电力系统的技术规定》 Q/ GDW 392-2009 《风电场接入电网技术规定》 短期预测 预测时间尺度：0-48小时，时间分辨率：15分钟 主要用于：合理安排常规机组发电计划。 预测时间尺度：0-