新能源并网对电网电能质量的影响分析方法_苏永义.pdf
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1、 ,研究与设计微型电脑应用 年第 卷第期作者简介:苏永义(),男,大专,高级工程师,研究方向为配电网运行维护;刘斐(),男,工程师,研究方向为配电网运行维护;隋树法(),男,工程师,研究方向为配电网运行维护;周忠堂(),男,工程师,研究方向为配电网运行维护;崔淑恒(),男,助理工程师,研究方向为配电网运行维护;王东旭(),男,工程师,研究方向为配电网运行维护。文章编号:()新能源并网对电网电能质量的影响分析方法苏永义,刘斐,隋树法,周忠堂,崔淑恒,王东旭(国网山东省电力公司临沂供电公司,河东客户服务中心,山东,临沂 )摘要:针对新能源并网对电网电能质量的影响问题,通过设置不同的函数,实现了新能
2、源并网影响电能质量的特性量化分析。并将新能源并网对电网电能质量的影响转换为数学形式的思维,以量化的方式解决实际问题,提高了实际问题分析能力。文章还构建了灰色关联模型,以便用户通过一种数据影响量分析其他数据影响量。通过试验,提出的方法评估误差低。关键词:新能源并网;电网电能质量;灰色关联模型;评估误差中图分类号:;文献标志码:,(,):,:;引言随着新能源技术越来越受大家的关注,其应用价值也越来越多地发挥,但在并网发电系统中,很容易出现诸多影响电能质量的因素,比如谐波、孤网、间接性发电、波动性发电、电网频率、并网标准等。如何评估这些因素对电能质量的影响就成为热门的话题。文献 考虑了具有电网背景谐
3、波和开关死区特性,对双馈风电机组并网输出谐波电流解析模型进行构建,深入地分析了电网背景谐波电压幅值相位、运行工况、控制延时等多种因素对谐波电流特性的影响,该技术虽然具有一定的技术进步性,但是对于新能源并网输出参数之间的关联性并没有提及。文献 通过构建神经网络模型,以新能源并网中的负荷预测实现大电网频率控制方法分析,该技术虽然减少了大电网频率波动,减少了调节时间,但无法实现新能源并网影响电能质量的特性量化分析。基于上述技术的不足,本研究进行了以下技术研究。新能源并网影响电能质量的特性量化分析 电压偏差率和频率偏差影响本研究通过数学模型实现电压偏差率和频率的计算,假设电网并网电路输出功率受风速变动
4、和风剪切等多种因素影响,则电压的波动值可以通过以下公式表示:()式中,表示在风力影响下电压波动出现的最大值,表示在风力影响下电压波动出现的最小值,表示电网并网输出额定值。通过上述公式,当风速较小时,电网机组会捕捉更多的风量以保证有功功率,无功功率被控制后,暂态过程将会拉长,这会在很短的时间内将功率增加到额定值。其中,频 ,研究与设计微型电脑应用 年第 卷第期率偏差率通过式()表示:()()其中,表示在风力影响下频率波动出现的最大值,表示在风力影响下频率波动出现的最小值,表示电网并网输出额定值。谐波影响分析新能源并网中,谐波对风电机组具有一定的影响量,通过式()表示:()式中,表示新能源的并网装
5、机容量,单位为,为新能源并网中单台能源发电机工作运行中的装机容量,单位为,表示新能源并网中电网输出电机的组数,表示并网电路中单个型号风电机组输出谐波电流的数值,表示新能源并网电路中的标称电压,单位为。其中发出的谐波中,电压含量通过式()计算:()()式中,表示新能源并网电路中的标称电压,单位为,表示并网电路中第次谐波下的输出电流,单位为,表示为并网电路中三相短路容量,单位为。电压波动和闪变在新能源并网系统中,假设标称电压为 ,电网中的电压波动限值为,这局限于 次的电压变动频度波动,电源并网中的时闪变限值为。但是在新能源输出电压为 和 并网中,不同分支的公共连接点长时闪变限值在 附近。此时,电网
6、并网输出的电压波动通过式()表示:()()()式中,表示新能源并网中风电机组的额定视在功率,单位为;表示新能源并网中电网公共连接点的短路视在功率,单位为;()表示为并网电路中的电压转换因子。当新能源并网中输出的短时间闪变值与长时间闪变值等值的情况下,则可以通过式()表示:(,),)()式中,表示并网电路中短时间闪变值,表示新能源并网电路长时间闪变值,表示并网电路中存在公共连接点处输出的短路视在功率,单位为,(,)表示电网并网中输出的阻抗角和一年中新能源并网电路中存在的平均风速相对的风电机组出现的闪变系数,表示电网并网中单台风电机组出现的额定视在功率,单位为,表示连接在电网并网电路中与公共连接点
7、连接的风电机组台数。闪变值通过式()、式()进行:(,(,(),)()(,(,(),)()式中,()表示能源并网中单台机组出现的闪变阶跃系数,表示新能源并网机组在 内自由转换运行的次数。,表示并网电路中不同机组在 内自由转换运行的次数。新能源并网影响因素关联分析方法本研究采用灰色关联分析法实现上述不同因素的分析。具体步骤如下。步骤一影响因素收集,将影响新能源并网因素的各种的数据信息结合起来,构成个不同的数据集合,记作:(),(),(),()式中,表示新能源并网因素中不同列的并网数据信息影响量数据集合。步骤二设置理想状态下的目标参考集合,作为新能源并网影响因素目标函数影响因子(比如谐波、孤网、间
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