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分布式直流电源对电压波动的影响体现在什么方面?

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分布式直流电源对电压波动的影响体现在什么方面?

发布日期:2019-09-23 作者: 点击:

在传统配电网中,有功、无功负荷随时间变化会引起系统电压波动。如果负荷集中在系统末端附近,电压的波动会更大,一般尽量避免这种情况的发生。而对于分布式电源而言,其对接入点电压波动的影响程度主要取决于分布式直流电源有功功率的变化情况。主流分布式电源包括微型燃气轮机、风电机组、太阳能光伏发电以及燃料电池等,各自运行特性差异较大,造成有功功率波动的因素较多,归纳起来大致有三种情况。

(1)输入能量变化及其它外界干扰

对于风电机组、光伏电池板等可再生能源发电系统,外界自然能源输入的变动是造成分布式电源输出功率变化的主要原因。为了提高分布式电源的发电效率,很多机组采用了更大功率追踪控制,而不是定功率控制,当外界资源条件发生变化时其输出功率必然随之变动。

对于风电机组来说,输入功率来自风能,风力机提供给发电机的机械功率与风速有关,而风速的变化是由自然条件来决定的,随机性较强。一旦风速快速变化,则风电机组的输出功率必将剧烈变化。当风速在额定风速以上的有效风速范围内时,通过传动机构和控制系统的调节,可以尽量减少风电输出功率的波动,但是也不易保持功率恒定。此外,风电机组在运行过程中还会受到风剪切、塔影效应以及偏航误差的影响,导致风电机组转矩不稳定,从而造成输出功率的波动,进而导致风电机组所在的电网电压发生电压波动。

对于光伏发电系统,其核心部件光伏电池板的更大功率点会随着光照强度、环境温度的变化而改变,一旦天气发生剧烈变化,必将引起光伏电池输出功率的明显变化。此外,“热斑效应”也会造成光伏电池输出功率的变化。

分布式直流电源

(2)输入能量变化及其它外界干扰

对于燃料电池、微型燃气轮机、柴油发电机组等输入燃料流量可控的分布式直流电源来说,输入能量是基本恒定的,一般不会因为输入能量的波动造成输出功率的明显变化。

典型的往复式引擎驱动发电机组——同步柴油发电机,其气缸存在点火熄灭过程,因此会出现输出功率波动现象;,为此国家在设计和制造过程中提出了一定的技术规范,要求往复式驱动引擎的发电机组动态电压小于0.5%。

燃料电池可以通过对燃料输入控制、反馈控制等方法对电源输出进行控制,但是其对控制系统的准确度要求很高,实际使用过程中,可能存在一些参数的偏移,控制系统不稳定,从而也将导致功率输出的波动。控制器的算法和参数整定可能导致分布式电源输出功率的周期性波动。

对于热电联产的分布式发电机组,输出必须满足热量的需要,而且功率的变化速度也是有时间限制的,在供热需求发生变化时,也会引起分布式电源发电功率的变化。

(3)不受电网控制的分布式电源起动和停运

分布式电源的起动和停运与自然条件、用户需求、政策法规、电力市场等诸多因素有关。分布式电源的调度和运行,往往由电源的产权所有者来控制,而分布式电源的产权所有者往往不是电网公司,而是用户自己或者其它经营主体。这样就可能出现分布式电源随机启停甚至频繁起停的情况。例如,分布式电源的所有者根据自己的用电情况自由决定何时启动和停机,或者以赢利为目的,只在电价高于发电成本时才开启机组,在峰荷过后退出。随着分布式电源数目的增多,这种情况对发电上网功率的影响也不容忽视。


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关键词:分布式直流电源,分布式电源,石家庄分布式直流电源

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