光伏电源输出功率的随机波动性使传输线所带的广义负载功率波动增大,影响电网潮流分布的合理性:即使传输线受端功率因数接近1且稳定,送端功率因数有时依然很低且波动较大;有时传输线传输效率低且波动较大;传输线送端电压功率角也随受端所带的广义负载波动而变化。基于以上问题,需对光伏电源并网容量和负荷特性进行优化控制,使功率潮流分布合理。功率潮流仿真分析可以为光伏电源并网系统的功率潮流优化控制提供依据和计算方法。
当高压传输线路较长,充电功率较大时,由于光伏电源输出功率波动性较大,致使广义负载功率波动较大,会引起高压传输线受端对送端谐波电压的串联谐振放大和高压传输线送端谐波电流对中低压侧谐波电流的并联谐振放大,为了减小光伏电源产生的谐波电流对电网的干扰和背景谐波电压对负载的影响,需要对广义负载特性和传输线特性进行控制。谐波潮流仿真分析可以为控制广义负载特性和传输线特性提供依据。
二、含光伏电源配电网供电可靠性状态与划分
光伏发电是一个复杂的系统,为研究主要问题,把分布式发电系统等效为光伏阵列、控制器和并网逆变器三个部分。
1、光伏系统的状态
光伏系统的状态可分为:可用和不可用两类。
(1)可用状态:分为运行和备用两种情况。
运行状态:光伏发电系统处于运行状态,根据出力的大小,可以分为全额和减额两种状态。全额状态下系统处在最大出力附近;减额状态系统处于较低水平的出力状态,按原因分析为太阳光照低辐射引起或由部分光伏电池组件故障单独退出运行引起。
备用状态:系统与电网连接完好,但处于备用状态,按照出力的能力分为全部出力可用和部分出力可用状态。
(2)不可用状态:又可分为资源性不可用和设备不可用两种情况。
资源不可用:夜间状态,由于无光照资源,系统不可用。
设备不可用:光伏发电系统发生部件的强迫停运或者计划检修停运,整个系统退出运行。