本發明專利技術涉及一種抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法。含分布式電源的配電網系統包括：10kV配電網、10kV/0.4kV變壓器、0.4kV電纜、多個分布式電源及相應的本地負荷，其中電纜按一定的距離分為多段，每一段都有其線路阻抗。本發明專利技術涉及的方法為：電纜上每隔一定距離裝上一個降壓裝置，當電纜由于多個分布式電源的接入而引進其電壓過高時，開啟降壓裝置，將電纜電壓降到允許范圍之內。本發明專利技術的抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法簡單，對過電壓采用分布式降壓，要求的降壓裝置容量小，可進行模塊化批量生產，采用此方法可大大提高分布式電源最大允許接入峰值容量，從而提高分布式電源在配電網中的滲透率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統領域，尤其涉及一種抑制由分布式發電引起的配電網過電壓的方法。
技術介紹
近年來，隨著世界范圍內的能源危機日益加劇以及用戶對電力供應質量與可靠性的要求不斷提高，以大機組集中發電和大電網互聯為主要特征的集中式供電系統的一些弊端日益呈現。在此背景下，分布式發電技術越來越受到關注，已成為已有大電網的有益補充，是未來發電技術的發展趨勢。分布式發電使得配電系統變得更加分散，用戶對大型發電廠和輸電線路的依賴將減少，從而提高了電力系統靈活性。隨著分布式電源在電力系統中所占比例的不斷擴大，分布式電源接入電網，將給輸電網尤其是配電網的電壓、電能質量及保護等帶來一系列的影響，其中重要的一點就是可能導致分布式電源接入點處過電壓。以圖I所示的配電網線路結構圖為例，假設分布式電源以單位功率因數運行，本地負荷為零，則O. 4kV電纜上功率倒流，分布式電源通過O. 4kV電纜及變壓器向配電網供電，將在電纜線路阻抗上產生壓降，使分布式電源接入點處電壓高于變壓器出線側，如果分布式電源的容量很大，則將導致分布式電源接入點處過電壓。目前，為了抑制由分布式發電引起的配電網過電壓，常采用的方法如下幾種一、降低中壓/低壓變壓器輸出端的供電電壓；二、降低分布式電源的實際輸出容量；三、對配電線進行改造，增加電纜截面積，即用更粗的電纜；四、在配電線中增加自耦變壓器進行調壓；由于分布式電源輸出功率的間歇性，當分布式電源輸出功率較小時，方法一可能會導致配電線末端的欠電壓，且方法一需要用到有載調壓變壓器，在低壓配電網中一般不具備。方法二降低了分布式電源的實際輸出容量，違背了安裝分布式電源的初衷。方法三和方法四增加的成本太高，經濟性不好。
技術實現思路
技術問題本專利技術的目的是克服上述方法的不足，針對分布式電源接入的特點，提供一種抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法，該方法可大大提高分布式電源最大允許接入峰值容量，從提高分布式電源在配電網中的滲透率。技術方案本專利技術的抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法，采用分布式降壓方法，即在典型400V、10kV或20kV配電網輸電線中每隔500m 5km距離就串聯一個降壓裝置，當電纜由于多個分布式電源的接入而引進其電壓過高時，開啟降壓裝置，通過降壓裝置的單獨或者協調工作，對過電壓進行處理將配電網輸電線電壓降到允許范圍之內。所述降壓裝置為已有的動態電壓恢復器DVR。有益效果本專利技術的抑制由分布式發電引起的配電網過電壓的方法，適用于多種分布式電源場合，如光伏或者風機等，與
技術介紹
中提到的已有傳統方法相比，此方法不會引起配電線末端的欠電壓，可大大提高分布式電源最大允許接入峰值容量，同時成本低。附圖說明圖圖圖圖圖具體實施例方式本專利技術的抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法，針對分布式電源接入配電網的特點，采用分布式降壓方法，即在典型400V、10kV或20kV配電網輸電線中每隔500m 5km距離就串聯一個降壓裝置，當電纜由于多個分布式電源的接入而引進其電壓過高時，開啟降壓裝置，通過降壓裝置的單獨或者協調工作，對過電壓進行處理將配電網輸電線電壓降到允許范圍之內。所述降壓裝置為已有的動態電壓恢復器DVR。為了分析本專利技術提出的分布式降壓工作原理，為方便起見，假設電路中只有一個分布式電源在結點π3外接入電纜，為200Α的恒流源，如圖3所示，3段線路的電阻都為30mΩ (在此沒有考慮線路的感抗，這是由于分布式電源一般都工作于單位功率因數條件下)，此時結點nl、n2、n3分別為406V, 412V和418V，假設過電壓標準的上限為409V，則有2段線路都過電壓。若采用降低分布式電源實際輸出容量的方法，則分布式電源只能輸出100A，即有近40KW的容量被浪費了。若采用本專利技術提出的分布式降壓方法，如圖4所示，讓1#降壓裝置在線路中產生左正右負的4. 5V的電壓，2#降壓裝置在線路中也產生左正右負的4. 5V的電壓，而3#降壓裝置不參與工作，則結點nl、n2、n3分別為401. 5V，403V和409V，都沒有超出過電壓的標準。此時此參與工作的1#與2#降壓裝置的容量僅為I. 8KW,而多增加的分布式電源的輸出容量近40KW，增加的降壓裝置的容量不到其5%。可見，采用本專利技術提出的方法，可大大提高分布式電源最大允許接入峰值容量，從而提高分布式電源在配電網中的滲透率，而額外增加的代價很低。圖5是本專利技術用到的降壓裝置結構圖，主要由逆變器、控制單元、能量提取單元、串聯變壓器組成，能量提取單元可由儲能設備如蓄電池供電，也可以由O. 4kV電纜供電，還可以由各種可再生能源，如光伏或者風力發電機供電。當需要降壓時，逆變器的輸出經串聯變壓器就可以在電纜上產生一個電壓，如圖4所示，從而過到抑制過電壓的功能。權利要求1.一種抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法，其特征在于，采用分布式降壓方法，即在典型400V、10kV或20kV配電網輸電線中每隔500m 5km距離就串聯一個降壓裝置，當電纜由于多個分布式電源的接入而引進其電壓過高時，開啟降壓裝置，通過降壓裝置的單獨或者協調工作，對過電壓進行處理將配電網輸電線電壓降到允許范圍之內。2.根據權利要求I所述的一種抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法，基特征在于，所述降壓裝置為已有的動態電壓恢復器DVR。全文摘要本專利技術涉及一種抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法。含分布式電源的配電網系統包括10kV配電網、10kV/0.4kV變壓器、0.4kV電纜、多個分布式電源及相應的本地負荷，其中電纜按一定的距離分為多段，每一段都有其線路阻抗。本專利技術涉及的方法為電纜上每隔一定距離裝上一個降壓裝置，當電纜由于多個分布式電源的接入而引進其電壓過高時，開啟降壓裝置，將電纜電壓降到允許范圍之內。本專利技術的抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法簡單，對過電壓采用分布式降壓，要求的降壓裝置容量小，可進行模塊化批量生產，采用此方法可大大提高分布式電源最大允許接入峰值容量，從而提高分布式電源在配電網中的滲透率。文檔編號H02H9/04GK102946095SQ20121049056公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日專利技術者陳武, 王廣江, 顧偉, 趙波 申請人:東南大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種抑制分布式發電引起配電網過電壓的方法，其特征在于，采用分布式降壓方法，即在典型400V、10kV或20kV配電網輸電線中每隔500m～5km距離就串聯一個降壓裝置，當電纜由于多個分布式電源的接入而引進其電壓過高時，開啟降壓裝置，通過降壓裝置的單獨或者協調工作，對過電壓進行處理將配電網輸電線電壓降到允許范圍之內。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳武，王廣江，顧偉，趙波，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：
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