高电力行业的经济效益。风力发电并网运行,也是现在世界上大范围,大规模的使用形式。多台风力发电设备并列运行,运用电力电子设备把风力发电发出的电能导入到电网中,最后通过变压器送入输电线路,最后到达用户。它主要组成元件是风力机和发电机。燃料电池燃料电池与普通的电池的工作原理是样的,都是通过电化学反应,使得富氢燃料的化学能转化为电能,整个过程是不需要经过燃烧的。根据现在的研究,般为五种燃料电池聚合电解质膜电池磷酸型燃料电池熔融碳酸盐燃料电池碱性燃料电池和固体电解质燃料电池。微型燃气轮机微型燃气轮机是种超小型燃汽轮机,它主要以燃烧天然气汽油等燃料进行发电。微型燃气轮机发电效率低,般运行时的效率不会超过但是它的体积小,无污染,重量小,操作运行和管理简单,并且如果实行热电联产,则会大大提高他的运行效率。是目前发展最成熟的分布式电源之。其他海洋能的发电技术,它的工作原理就是将机械能转化为电能。海水涨潮与落潮的力量带动水轮的转动,从而产生机械能。水轮机的转动再带动发电机的转子,从而进行发电并产生电能。现在发展比较成熟的技术是潮汐能发电技术。小水力发电技术小水电指的是小规模水电站与其相配套而成的小电网。从形式上可分小水电引水式堤坝式混合式和抽水蓄能式等等种基本的形式。地热能发电技术,它的工作原理就是将地下的热水和热蒸汽产生的热能,经由汽轮机转变为机械能。然后带动发电机发电。由于我国地理位置的缘故,地热资源相对来说比较丰富,所以地热能发电是我国目前重点研究的种新型发电技术。分布式电源对配电网的网损影响本节的重点将在于分析分布式电源对于配电网的线损研究,对于除线损外的影响将简要阐述。对网损的影响由于接入了分布式电源,使得传统的配电网不再是单向流动的,会使得配电网的结构产生变化,形成弱环状的结构,因此系统的潮流就会发生变化。必然对网损产生相应的影响。分布式电源接入配电网对网损的影响有很多方面的因素,主要的是分布式电源的接入位置,容量大小以及分布式电源的运行方式。如,分布式电源的容量大于该节点的负荷将会减少电网的损耗分布式电源的接入位置越接近负荷侧,对于电网损耗的减少的作用就越大分布式电源的种类不同其运行方式就会不同,如风力发电机组就采用异步电机的形式进行发电,所以它对整个电网的损耗的影响会有很大的影响,通过修正他的运行参数,即功率因数也可以达到降低网损的作用。其他影响分布式电源接入配电网将会对配电网的可靠性电能质量与对系统的保护方面都有直接的影响。可靠性方面配置合理,分布式电源对电压起到支撑作用,当系统出现故障时候,由于分布式电源具有低压穿透能力,则不退网,能够大大缓解电压的降低,改善系统的电压水平,提高系统对电压水平的调节能力,对系统的稳定性起到很大作用。在电能质量方面由于分布式电源的构成,并网时候接口设备的选择,导致分布式电源并网会使配电网产生各种扰动,对系统的电能质量有很大的影响,其中主要是对电压的影响,以及谐波的产生。接入配电网后线损的研究及仿真分析上章对目前分布式电源的现状进行了分析。现阶段的分布式电源接入配电网是研究的重点之,也必将是种趋势。上章可以总结出分布式电源接入配电网将会对配电网的结构控制方式以及运行产生巨大的影响。其中个很重要的方面就是对配电网的网损变化产生影响。本章之前的基础上对于分布式电源接入配电网,配电网的线损变化进行详细的分析和研究。同时运用仿真技术进行仿真,验证分析结果。将分布式电源接入配电网的目的就是为了降低配电网的线路损耗。因此要从分布式电源接入配电网后,配电网潮流的整体的变化进行分析。研究表明,分布式电源接入配电网后,会使得配电网中的潮流由原来的单向的流动变成双向的流动。因此给研究分析带来难度通过国内外的研究表明以运行方式是同步电机的分布式电源,接入配电网后,如太阳能燃料电池等,分布式电源向系统输入有功和无功,对系统电压起到支撑作用,因此减少了配电网线路的损耗但以异步电机为运行方式的分布式电源接入配电网后,如风力发电机组等,分布式电源向系统输入有功的同时从系统吸收无功,因此降低了电网的功率因数,所以会降低电压水平。对配电网的网损的变化起到的作用还受到分布式电源的容量结构的因素的影响。本章用理想化模型进行了分析,分布式电源接入配电网可能会减少,也可能增加系统损耗。从分布式电源的接入配电网位置电源容量,以及分布式电源的运行方式即电源负荷功率因数的不同这三个方面进行研究。通过仿真印证结论。配电网的理想模型分析这里将采用变量法,即运用个简单的发电模型来进行对比。第个为简单的配电网模型,没有接入分布式电源,而第二个模型接入了分布式电源。这两个模型除了有无接入分布式电源外的变量外,其余负载电源,以及负载都相同。假设为型接入,三相负荷平衡。系统的运行方式样,均以个固定的功率因数运行。输电线路固定,距离定,认为输电线路上的电压处处相同,并且引入后的变化不大。如下所示图未接入时简单配电系统模型图图中表示变电站到负荷的距离,单位表示流入负荷的单向电流,单位负载电源图接入时简单配电系统模型图图中表示变电站到的距离,单位表示从电站流出的单向电流,单位表示流出的单向电流,单位现在应用软件的电气线路模块模拟出这个系统,配电网模型由简单的三相交流高压电源升降压变压器高压电表负载以及四段带阻值的电力输电导线来模拟,分布式电源则采用里具有的模型风力发电机组,带有多功能电表,能够测出输出电压电流和有功无功功率。如下图所示图单配电系统仿真模型图根据配电网的模拟需求,设置风力发电机的接入位置,电源容量和运行方式,通过图中的模块中的模块将电路仿真的示波器信号模拟输出。因此通过仿真就能从中的发电机侧的电压和电流测算发电端的发出电量,以及分布式电电源分布式电源负载源风力发电机对系统的有功与无功补偿。从中间的差就可以得出线路中的损耗,能够分析出接近最低损耗的接入位置与电源容量。接入配电网后线损变化模型分析由于系统中负载的存在,电流的流过要产生线损,而整个系统线路的电阻的大小是定的。因此减少线路中流过的电流就能够减少能量损耗。在负荷端引入分布式电源,就可以减少支路中的电流,因此可以减少线路中的损耗。对上述的简单的模型进行了分析,得出电流的变化就可得到网损的变化。系统的总负荷为式中表示负荷消耗的有功功率,单位负荷消耗的无功功率,单位流入负荷单向电流式中系统输电线上相电压,单位对于模型Ⅰ,系统损耗为式中系统单向电阻率,单位对于模型Ⅱ,输出的单向电流为式中输出的有功功率,单位输出的无功功率,单位分布式电源接入系统后,按接入的位置可以将馈线上的功率损耗分为两个部分第部分是电源和间的功率损耗,第二部分是和负荷间的功率损耗。对于第部分,由图可以得出会受到各种自然环境与天气影响,稳定性会不能得到保障,理想化模型并没有考虑这些因素,因此接入的最佳位置与容量难以确定。理想化模型没有考虑到现实当中的地理环境因素和交通环境因素会对分布式电源的接入位置造成影响。现实中的配电网随机性大,因此会影响分布式电源接入配电网的线损。但是总体上来说,理想化的模型的线损分析还是相同的接入的分布式电源容量较小时,安装在负荷端能够减少输电线路上的损耗,而且对整个配电网络上的电压影响不大。假如接入大容量的分布式电源,则应该安装在靠近变电站的地方,才能够对电压有支撑作用,不然有可能增加线路的损耗。并且当分布式电源以滞后的功率因数即不同步运行,潮流倒送将引起线路上电压越界的危险的可能性,不利于电网运行。结论通过分析,得出当分布式电源并入配电网时,接入位置电源容量和电源的运行方式都会对配电网的线损产生影响。当分布式电源在靠近负载的位置接入,对配电网的线损有显著的降低作用,的接入补充了负荷端的有功与无功需求,减少了输电端对负荷端的电流流入,从而降低配电网的长距离线损。分布式电源越是靠近负荷,降损效果越明显。而电源容量的大小对线损影响则是不同的。当分布式电源的运行方式即功率因数固定的情况下,合理的增加的容量能够明显的减少整个配电网的损耗。然而相对容量过大的时候,即使调节分布式电源的接入位置也不会有降损效果,反而会增大。具体最优降损方案为电源容量与负荷有功的比值为的时候,降损最优。但是实际上是无法满足的,因为在现实当中,分布式电源容量现阶段是无法满足负荷端所有的功率需求。在运行方式方面,分布式电源接入位置固定,负荷运行方式为时,容量少于负荷容量的时候,分布式电源以滞后的功率因数方式运行时对于减小数点线路的有功损耗效果好于它以超前的功率因数方式运行。分布式电源的接入,补偿了负荷的无功需求,降低了配电网中的无功电流,减少线路有功损耗,因此降低的线路损耗。参考文献谷万明配电网理论线损计算方法研究东北农业大学李蓓分布式发电及其对配电网的影响上海电力袁超,吴刚分布式发电系统继电保护技术电力系统保护与控制张利生电力网电能损耗管理及降损技术北京中国电力,吴安官,倪保珊电力系统线损北京中国电力出版社,杨秀台电力网线损的理论计算和分析北京水利电力出版社,安敏基于动态自适应聚类算法的配电网线损计算新方法天津大学王琨,刘丽平线损理论计算方法的误差分析电力学报李少萱负荷曲线形状系数及电能损耗的影响分析福建电力与电工熊伟,朱有产,赵德利基于平台的线损管理系统的设计与开发电力科学与工程陈得治,郭志江基于负荷获取和匹配潮流方法得配电网理论线损计算方法电网技术吴安官,倪保珊电力系统线损北京中国电力出版社肖元恺负荷曲线形状系数分析吉林工学院科学技术电能节能技术丛书编委会输变电系统节能技术北京中国电力出版社闫伟改
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