大规模分布式光伏电源接入配电网运行与控制PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 国内外光伏发电的现状与趋势 1

1.1.1 美国 3

1.1.2 日本 4

1.1.3 德国 5

1.1.4 中国 6

1.2 光伏电源并网技术研究现状 8

1.2.1 并网光伏电源技术特点 8

1.2.2 分布式光伏电源大规模并网对配电网的影响 9

1.2.3 分布式光伏电源大规模并网带来的研究需求 10

1.3 小结 12

参考文献 13

第2章 分布式光伏电源技术基础 15

2.1 分布式光伏电源概述 15

2.1.1 分布式电源定义与优势 15

2.1.2 分布式光伏电源原理与结构 16

2.2 光伏电池 17

2.2.1 光伏电池的分类 18

2.2.2 光伏电池的发展进程 19

2.2.3 硅光伏电池模型 21

2.3 逆变器 24

2.3.1 逆变器与光伏组件连接的拓扑结构 25

2.3.2 逆变器的分类与特点 27

2.3.3 对并网光伏逆变器的要求 30

2.4 最大功率点跟踪控制 32

2.4.1 爬山法／扰动观测法 32

2.4.2 电导增量法 33

2.4.3 开路电压法 35

2.4.4 短路电流法 35

2.4.5 纹波相关控制法 36

2.4.6 负载电流／负载电压最大化法 37

2.4.7 dP/dV或dP/dI反馈控制 38

2.4.8 MPPT效率 38

2.5 小结 39

参考文献 40

第3章 含分布式光伏电源的配电网负荷特性分析 42

3.1 配电网负荷特性 42

3.1.1 负荷类型与指标体系 42

3.1.2 典型负荷时序特性 44

3.1.3 实例分析 46

3.2 光伏电源出力特性 48

3.2.1 光伏电源并网规范 48

3.2.2 典型光伏电源时序特性 49

3.2.3 实例分析 51

3.3 分布式光伏电源接入后的配电网净负荷特性 53

3.3.1 分布式光伏电源接入对系统负荷水平的影响 54

3.3.2 分布式光伏电源接入对系统负荷波动的影响 57

3.4 分布式光伏电源电力电量分析 58

3.4.1 分布式光伏电源有效出力及等效发电量 58

3.4.2 分布式光伏电源有效出力修正系数的计算方法 59

3.5 小结 62

参考文献 62

第4章 基于渗透率的区域配电网分布式光伏电源并网消纳能力分析 64

4.1 引言 64

4.2 分布式光伏电源经济效益分析 65

4.2.1 分布式光伏电源并网成本／效益分析 65

4.2.2 市电平价 68

4.3 大规模分布式光伏电源并网渗透率分析 69

4.3.1 一些概念的进一步解释 69

4.3.2 光伏渗透率的基本概念和基本假设 71

4.3.3 光伏渗透率分析 72

4.3.4 不同负荷类型下光伏渗透率分析 79

4.4 配电网中分布式光伏电源最大准入容量计算 84

4.4.1 静特性约束法 84

4.4.2 带约束的最优化方法 88

4.4.3 数字仿真法 88

4.5 基于随机场景法的分布式光伏电源最大准入容量分析 89

4.5.1 方法介绍 90

4.5.2 案例分析 92

4.6 提高光伏渗透率的措施 94

4.7 小结 96

参考文献 96

第5章 含高渗透率分布式光伏电源的配电网潮流分析 99

5.1 引言 99

5.2 含分布式光伏电源的配电网潮流计算 99

5.2.1 常用的配电网潮流算法比较 99

5.2.2 分布式光伏潮流计算模型 100

5.2.3 含分布式光伏电源的配电网潮流算法 102

5.3 分布式光伏电源对配电网电压影响分析 102

5.3.1 数学模型 102

5.3.2 仿真分析 105

5.4 分布式光伏电源对线损影响分析 111

5.4.1 数学模型 111

5.4.2 仿真分析 114

5.5 实际案例分析 116

5.5.1 分布式光伏电源并网接入方式 116

5.5.2 馈线级分析 118

5.5.3 变电站级分析 122

5.6 小结 128

参考文献 129

第6章 含高渗透率分布式光伏电源的配电网电压控制 130

6.1 引言 130

6.2 分布式光伏电源对配电网电压影响的机理分析 131

6.3 电压控制措施 134

6.3.1 AVC系统 134

6.3.2 馈线级调压 135

6.3.3 光伏电源逆变器 135

6.4 光伏电源逆变器控制策略 136

6.4.1 一般控制原理 136

6.4.2 恒功率因数控制策略 137

6.4.3 变功率因数控制策略 137

6.4.4 电压自适应控制策略 138

6.5 仿真建模 141

6.5.1 研究方法 141

6.5.2 OpenDSS简介 142

6.5.3 仿真模型 143

6.6 仿真分析 148

6.6.1 仿真基础数据准备 148

6.6.2 仅考虑AVC控制的极端场景潮流及电压分析 152

6.6.3 光伏逆变器参与调压 155

6.7 小结 166

参考文献 167

第7章 分布式光伏电源短路电流分析与计算 169

7.1 引言 169

7.2 分布式光伏电源的短路特性分析 169

7.2.1 电网电压对称跌落时的短路特性分析 170

7.2.2 电网电压不对称跌落时的短路特性分析 171

7.3 光伏电源的低电压穿越技术 172

7.3.1 低电压穿越标准 173

7.3.2 光伏电源低电压穿越控制策略 174

7.4 光伏电源的故障电流特性仿真 177

7.4.1 不具备低电压穿越功能的光伏电源故障仿真 177

7.4.2 具备低电压穿越功能的光伏并网逆变器故障仿真 177

7.5 含分布式光伏电源的配电网短路电流计算方法 182

7.5.1 配电网模型 182

7.5.2 传统配电网短路电流计算方法 183

7.5.3 含分布式光伏电源的配电网短路电流计算方法 184

7.5.4 含分布式光伏电源的配电网故障仿真 188

7.6 小结 194

参考文献 194

第8章 分布式光伏电源并网电能质量分析 196

8.1 引言 196

8.2 电能质量标准条款和应用 196

8.2.1 光伏并网相关电能质量标准 196

8.2.2 光伏并网技术标准中电能质量允许值 197

8.3 分布式光伏电源电压波动与闪变评估分析方法 206

8.3.1 评估程序 207

8.3.2 评估计算 208

8.4 分布式光伏电源谐波分析方法 210

8.4.1 谐波分析基础 211

8.4.2 分布式光伏电源接入典型馈线谐波分析 218

8.4.3 实际案例分析 223

8.5 小结 224

参考文献 224

第9章 含高渗透率分布式光伏的配电网综合措施分析 226

9.1 引言 226

9.2 储能技术 226

9.2.1 储能技术分类 226

9.2.2 电化学储能 228

9.2.3 电化学储能模型 231

9.3 储能系统在提高配电网消纳分布式光伏电源的分析 233

9.3.1 储能系统的定址定容方法 234

9.3.2 案例仿真 236

9.4 需求侧响应 239

9.4.1 需求侧响应概念 239

9.4.2 需求侧响应的负荷特性 241

9.5 需求侧响应在含高渗透率分布式光伏电源的配电网中应用 243

9.5.1 激励型需求侧响应优化模型 243

9.5.2 激励型需求响应求解方法 245

9.5.3 案例仿真 247

9.6 集群分区控制 249

9.7 含高渗透率分布式光伏电源的配电网集群电压控制 251

9.7.1 基于无功／有功电压灵敏度解耦分区方法 251

9.7.2 无功／有功电压分区内控制策略 255

9.7.3 案例分析 257

9.8 小结 267

参考文献 267