分布式电源接入对配电网影响的研究附Matlab代码_《》含高比例分布式电源的配电网自适应电流保护方法研究-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/matlab_daizuo/article/details/146099071

✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，擅长数据处理、建模仿真、程序设计、完整代码获取、论文复现及科研仿真。

🍎 往期回顾关注个人主页：Matlab科研工作室

🍊个人信条：格物致知,完整Matlab代码及仿真咨询内容私信。

🔥 内容介绍

随着能源结构的转型和对环境问题的日益重视，分布式电源（Distributed Generation，DG）在配电网中的渗透率不断提高。分布式电源，如光伏、风电、生物质能等，以其灵活性和环保性，在缓解能源危机、提高能源利用效率、促进节能减排等方面发挥着重要作用。然而，大规模分布式电源的接入也对配电网的规划、运行和保护提出了新的挑战。因此，深入研究分布式电源接入对配电网的影响，对于确保配电网的安全稳定运行，促进分布式电源的有效利用至关重要。

一、分布式电源接入配电网的背景与意义

传统的配电网是单向辐射型的，电力从输电网通过变电站单向输送到用户。而分布式电源的接入改变了这种传统的电力流动模式，形成了双向潮流。这种变化既带来了机遇，也带来了挑战。

机遇方面：

提高供电可靠性：
分布式电源靠近负荷中心，可以减少长距离输电带来的损耗，提高供电可靠性，尤其是在偏远地区或发生故障时，可以提供本地电力支持。
降低能源成本：
分布式电源可以利用当地可再生能源，减少对化石能源的依赖，降低能源成本，特别是在可再生能源资源丰富的地区，优势更加明显。
促进节能减排：
分布式电源，特别是可再生能源发电，可以减少温室气体排放，改善环境质量，助力实现节能减排目标。
提高能源利用效率：
分布式电源可以实现能量梯级利用，例如利用分布式热电联产（Combined Heat and Power，CHP）技术，同时提供电力和热能，提高能源利用效率。

挑战方面：

电压波动与越限：
分布式电源的间歇性和波动性会导致配电网电压波动，甚至可能超出允许范围，影响电能质量，对电气设备造成损害。
潮流逆流：
分布式电源的接入可能导致潮流逆流，改变了传统的潮流方向，对配电网的规划和运行提出了新的要求。
短路电流增大：
分布式电源的接入会增加配电网的短路电流水平，可能超过现有设备的承受能力，影响继电保护的可靠性。
继电保护协调困难：
分布式电源的接入改变了配电网的故障特性，导致传统的继电保护策略失效，需要重新进行继电保护的协调设计。
电能质量问题：
分布式电源接入可能产生谐波、电压闪变等电能质量问题，影响用电设备的正常运行。

因此，对分布式电源接入配电网的影响进行深入研究，并采取相应的措施，是确保配电网安全稳定运行，实现分布式电源有效利用的关键。

二、分布式电源接入对配电网的影响分析

分布式电源接入配电网的影响涉及到电压、潮流、短路电流、继电保护、电能质量等多个方面。

1. 对电压的影响：

分布式电源的输出功率与负荷需求之间的不匹配是导致电压波动的主要原因。光伏发电的输出功率受光照强度影响，风力发电的输出功率受风速影响，这些因素都具有间歇性和波动性。当分布式电源发电功率大于负荷需求时，电压升高；反之，电压降低。如果分布式电源的容量过大或接入位置不合理，电压波动幅度可能会超出允许范围，导致电压越限。

为了解决电压波动问题，可以采用以下方法：

电压调节设备：
在配电网中安装自动电压调节器（Automatic Voltage Regulator，AVR）或有载调压变压器（On-Load Tap Changer，OLTC）等电压调节设备，可以实时调节电压，保持电压稳定。
储能系统：
储能系统可以平滑分布式电源的输出功率，减少电压波动，提高电能质量。
智能控制技术：
利用智能控制技术，例如电压无功控制（Volt-Var Control，VVC）和需求侧响应（Demand Response，DR），可以优化分布式电源的出力和负荷需求，实现电压稳定。
优化分布式电源接入位置和容量：
通过电力系统仿真分析，选择合适的分布式电源接入位置和容量，可以减少对电压的影响。

2. 对潮流的影响：

传统的配电网是单向辐射型的，潮流方向固定。分布式电源的接入改变了这种潮流方向，可能导致潮流逆流。潮流逆流可能会导致变压器过载，线路损耗增加，甚至影响电网的稳定运行。

为了应对潮流逆流的影响，需要采取以下措施：

配电网规划改造：
对配电网进行升级改造，提高配电网的潮流承载能力，例如增加线路容量，更换变压器等。
潮流控制技术：
采用潮流控制技术，例如统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller，UPFC），可以灵活控制潮流方向和大小，提高配电网的运行效率。
智能配电网：
建设智能配电网，实现配电网的实时监控和控制，可以有效地管理潮流，提高配电网的运行效率。
优化分布式电源的调度：
通过智能调度系统，可以优化分布式电源的出力，减少潮流逆流的影响。

3. 对短路电流的影响：

分布式电源的接入会增加配电网的短路电流水平。短路电流的增大会对配电设备造成损害，甚至可能引发安全事故。

为了控制短路电流，可以采取以下方法：