Sothe program calledMatlab was used tocompile a programto solve the power flow problem.By this program,wecan textwhichfactor caninfluence the distributedgeneration’s access to thedistribution system.
The IEEE 34 Node model waschosento bediscussed how different factorscaninfluence the power quality.This article analyzesdistributed generation’sinfluenceto the distribution system of energy lost and voltage level.
毕业设计（论文）
题目分布式电源接入对
配电网的影响
2010年
分布式电源接入对配电网的影响
专业：电气工程及其自动化
摘要
分布式电源的接入使得配电系统从放射状无源网络变为分布有中小型电源的有源网络。带来了使单向流动的电流方向具有了不确定性等等问题，使得配电系统的控制和管理变得更加复杂。但同时，分布式电源又具有提高电网可靠性，绿色节能，等等优点，所以为更好的利用分布式电源为人类造福，我们必须对其进行研究与分析。
Keywords:distributed generation,distribution system,Newton-Laphsonmethod
第1章
1.1分布式电源及其特点
DG是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装，它既可独立于公共电网直接为少量用户提供电能，也可将其接入配电网络，与公共电网一起共同为用户提供电能【1】。它是以资源和环境效益最大化、以能源利用效率最优化确定方式和容量的新型能源系统。
(3)分布式发电对电能质量的影响
分布式电源接入配电网后，会引入各种扰动，从而对系统的电能质量产生影响。其影响主要有两个方面。
1．电压闪烁。DG在下列情况下可能直接或间接引起电压闪烁：a．大型DG系统启动；b．输出突然变化或发生较大变化；c．DG和反馈环节的电压控制设备相互影响。目前采用的解决方法是要求DG的拥有者减少DG的启动次数，并将DG通过逆变器接入配电网以减少DG输出的大幅度变化。
DG电源包括:太阳能发电站、光伏发电系统、风力发电站、地热发电装置、微型燃气轮机、柴油发电机、燃料电池、生物质发电装置以及储能装置等【2】。根据用户群及使用目的不同，DG装置可实现备用电站、电力调峰、热电联供电站以及边远地区的独立发电等多种用途。
与传统的中心电站相比，DG装置输出功率要小得多，一般为2KW-5OOMW。由于容量及体积均较小，因此易于找到合适的安装地点。对于一些边远贫困地区，安装小型DG装置，充分利用当地资源，采用就地发电的方法为该地区的居民提供电能。该方案投资小、建设周期短，切实可行。DG有灵活的负荷调节能力，启动过程只需几秒钟时间，而且其出力可以按小时调节。因此，DG的运营也具有很好的灵活性。此外，DG可作为备用电源为要求不间断供电的用户提供电能，在峰谷电价的情况下，该措施可保障电力的可靠性，并减少电费支出【3】。同时，由于DG装置与大电网的接入和断开具有相对自主性，当大电网发生故障时，通过启动断开装置，使DG与电网断开，由DG独立为用户供电。美加大停电，以及随后发生的伦敦大停电，引起了世界各国的高度重视。但在北美大停电时，那些拥有分布式能源系统的企业、单位和机构，依靠分布式电源形成的“孤岛”得到了基本的电力供应，保证了正常的运行和生活需要【4】。
1.
分布式发电系统的潮流计算这个课题随着分布式发电系统的推广而日益被重视。潮流计算是电力系统分析的基础，对于一个新出现的系统，必须在考虑新的元件，新的问题的前提下，改进传统的电力系统潮流算法，以得到适用于新系统的潮流算法，使之能准确，方便的为新系统的分析所运用。对于分布式发电系统也是一样，分布式发电系统较之传统的配电网系统，有很多的不同点，而影响到传统潮流算法的应用的难点，主要集中在对分布式电源的建模及其在潮流算法中的处理方法上。许多文献从不同的角度尝试对这个问题进行了分析，也积累了许多经验。
（2）分布式发电对系统潮流和网络损耗的影响
在配电网中的负荷近旁接入分布式电源系统后，整个配电网的负荷分布将发生变化，文献【14】提到主要有3种情况：（1）所有负荷节点处的负荷量均大于该节点处DG的输出量；（2）至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点处DG的输出量，但系统的总负荷量大于所有DG的输出总量；（3）至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点处DG的输出量，且系统的总负荷量小于所有DG的输出总量。对于情况（1），DG的引入使配电网中所有线路的损耗减小；对于情况（2），DG的引入可能导致配电网中某些线路的损耗增加，但配电网的总体线路损耗将减小；对于情况（3），如果所有DG的发电总量小于2倍的负荷总量，那么DG的影响与情况（2）相同，否则将使配电网的线路损耗增加。由此可见，分布电源的引入可能增大也可能减小系统损耗，这取决于分布式电源的位置、与负荷量的相对大小以及网络的拓扑结构等因素。综上所述，DG的并网对电网的电能质量、系统稳定性、继电保护、供电可靠性等都会带来影响，因此针对DG的特点，研究DG接入后的系统潮流分析方法、稳定分析方法、短路分析方法等，可以量化分析DG给系统造成的影响，这对解决DG在电网运行中的技术困难和促进DG的广泛开展具有重要意义。
1.
本文通过利用仿真软件Matlab编写了潮流计算程序模拟分布式电源接入对配电网的模型进行潮流计算，这个程序能够实现通过人机对话界面输入添加分布式电源的位置容量等信息，进行运算得出潮流运算结果，从而得出各节点电压，网损等稳态参数。
本文将选取34节点的配电网模型进行分析，利用所编写的潮流程序可以很方便的对分布式电源接入配电网对配电网的稳态影响得出大量的数据从而进行探索与分析。并绘制了大量图表作为理论依据。
第
2
随着电力市场的进一步开放以及分布式发电成本的逐年降低，分布式电源将在电力系统占据越来越多的份额。但大量的分布式电源接入配电网将会对配电系统的结构和运行产出很大的影响。主要表现在以下几个方面。
（1）分布式发电对系统安全和可靠性的影响
分布式电源接入配电网，对系统的安全和可靠性可能会带来正面影响，也可能带来负面影响，视具体情况而定【13】。若将分布式电源作为备用电源接入系统，则可以部ห้องสมุดไป่ตู้消除电网的过负荷和堵塞，提高电网的输电裕度。在适当的分布式电源布置和电压调节方式下，分布式电源可以对系统电压起支撑作用，改善系统电压的整体水平；若该种分布式电源具有低电压穿越能力，则在系统发生故障时还能继续运行，并起到缓解电压骤降的作用，提高系统对电压的调节性能。这些都有利于提高系统的可靠性水平。但若分布式电源并网运行，则也可能降低系统的安全可靠性。若分布式电源不具备低电压穿越能力，则在系统发生故障时通常要求该分布式电源从电网中切除，则当其所接的线路故障重合时，分布式电源不但不能起到电压支撑的作用，反而会加重电压跌落，且如果分布式电源没有及时跳闸脱网，造成的非同期重合可能引起保护误动作、设备受损，线路无法及时恢复运行，反而增加了用户的停电时间。发生系统停电时，有些分布式电源的燃料会中断或供给分布式电源辅机的电源会失去，分布式电源会同时停运，仍无法提高供电的可靠性。同时，分布式电源与配电网的继电保护如果配合不好，可能使继电保护误动作，反而使系统的安全可靠性降低。另外，分布式电源不适当的安装地点、容量和连接方式都可能降低配电网的安全可靠性。
本世纪之前和世纪之初进行的关于分布式发电系统潮流计算的研究，一般是将分布式电源简化成一种节点类型，将其代入传统的潮流计算中。一般的简化处理有，将同步发电机处理成如PQ节点，即用一个三相平衡的电压源接同步发电机三相阻抗所形成的功率输出恒定的模型，而在能处理PV节点的算法中，也可以将其直接处理成有功输出和电压幅值恒定的PV节点；而对异步发电机，虽然其吸收的无功是随该点的电压幅值而改变的，但在配电网中，各点的电压标幺值基本都在1.0附近，因此可以近似认为异步发电机的吸收无功恒定，将其处理成PQ节点。如文献【9】中，将分布式电源处理成PQ节点并用牛顿法解潮流。文献【10】将同步发电机和异步发电机都看成PQ节点，形成了适用于潮流计算和短路电流计算的模型，值得一提的是，该文是第一篇考虑了三相不平衡问题的关于分布式发电系统潮流问题的文章。而文献【11】则将分布式电源处理成PV节点，并用牛顿法计算了单相潮流。文献【12】是在这时期的文献中，分析的分布式电源类型较全的一篇，文中分别对同步发电机，异步发电机和与电力电子装置相连的分布式电源进行建模，根据所在节点的电压值，计算出参与迭代的节点功率值，将分布式电源近似处理成PQ节点，并且考虑到分布式发电系统中出现的逆向潮流，增加了对适用于逆向潮流的电压调节器的建模，最后用前推-回代法实现了单相潮流的计算。
Abstract
The distributedgenerationaccesstodistribution system makespassive radial distributionnetworktoactive medium-sized powerdistributionnetwork.Itbringsuncertaintytoone-way directionpowerflow,etc.,and it makes the control and management of the distribution system more complicated.Otherwise,it can bring a lot of benefits,such as more reliable,and it is green power.The distributed generation should be better known , so we can benefits more.
本文采取通过利用仿真软件Matlab编写计算潮流程序模拟分布式电源接入配电网的模型进行潮流计算的方法对分布式电源的稳态影响进行探索与分析。