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与分布式电源接入有关的电网三相不平衡问题(2)

北极星智能电网在线  来源:亚洲电能质量联盟  作者:朱永强 张泉  2018/1/25 9:11:14  我要投稿  

3考虑分布式电源接入的三相不平衡应对措施

3.1应对三相不平衡的基本思路

关于分布式电源接入引起电网电压不平衡的应对措施,大致可以从三个方面进行考虑:

(1)对于分布式电源及其并网接口内部故障造成的事故性不平衡,需要通过电力系统配置的继电保护装置将故障快速切除。

(2)对于分布式电源及其并网接口的三相结构和参数不对称造成的三相不平衡,需要从分布式电源及其并网接口自身的结构和参数入手进行完善。

(3)对于单相分布式电源的接入,改善三相不平衡度的方法类似于应对单相负荷接入电网时的方法。

3.2应对三相不平衡的具体措施

应对系统三相不平衡的常用方法有:

(1)将单相分布式电源均衡分配到三相系统,使各相电源和负荷尽量平衡

为了维持三相系统的电压平衡,应该尽可能地将所有的单相负荷和单相分布式电源均衡地安排在不同的相上。

设五个容量不等的单相分布式电源分别是P1=0.5MW,S2=1.5+j0.7MVA,S3=1+j0.2MVA,S4=2+j0.9MVA和S5=2.5+j0.8MVA。采用图1(a)的接线方式时,三相各自获得的分布式电源注入的有功功率均为2.5MW,A、B两相注入的无功功率同是0.9Mvar,与C相0.8Mvar的无功功率相差不大。在图1(b)中,A相电源注入功率为2+j0.7MVA,B相电源注入功率为3+j1.1MVA,C相电源注入功率为2.5+j0.8MVA。显然,采用(a)图所示的电源分配方式比采用(b)图所示的电源分配方式更有利于系统三相平衡。

图1分布式电源在三相间的分配

(2)基于电网结构优化的平衡化措施

在有条件的情况下,将不对称的分布式电源分散接于不同的供电点,可以减少集中连接造成的不平衡度过大。

如果不对称的分布式电源的容量较大,可将不对称的分布式电源接入较高电压等级的电网。电压等级越高,系统短路容量越大,不对称电源或负荷在系统总容量中所占的比例就越小,电压三相不平衡度也随之减小。

将较大容量的单相分布式电源就近给较大容量的单相负荷直接供电,也可减小对三相电网不平衡度的影响。

(3)采用分相控制的补偿装置进行平衡化补偿

对于确定会有三相电压不平衡问题的场合,也可以采用分相控制的无功补偿装置(例如STATCOM、DVR等)进行不平衡状态的补偿。实现三相平衡的原理如图2所示。

图2三相不平衡的平衡化补偿

三相负荷用三角形连接的等值网络来表示,如图2(a)所示,其中复数导纳Yab、Ybc、Yac互不相等,

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