陜西科泰電氣設(shè)備有限公司
SHAANXI KETAI ELECTRICAL EQUIPMENT CO., LTD.
光伏電站與電氣化鐵路對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量交互影響分析
來源:
|
作者:sxktdq
|
發(fā)布時(shí)間: 2019-05-10
|
4135 次瀏覽
|
分享到:
國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司、國(guó)網(wǎng)新疆電力公司博爾塔拉供電公司、新疆中信金源電力科技有限公司的研究人員趙普志、李鵬、王凱、段忠德、蔡永軍，在2019年第3期《電氣技術(shù)》雜志上撰文，針對(duì)光伏電站的接入點(diǎn)與電氣化鐵路牽引站電氣距離很近的問題，依據(jù)兩者本身產(chǎn)生的諧波頻段和幅值特點(diǎn)以及國(guó)標(biāo)中多個(gè)諧波源之間相互作用準(zhǔn)則，對(duì)兩者之間的公用電網(wǎng)諧波進(jìn)行了分析。
最后在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)上搭建了含有光伏電站和電鐵等效模型的電網(wǎng)仿真模型，對(duì)電鐵和光伏電站的諧波交互影響進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了本文方法的有效性。
光伏能源作為一種新型能源，其本身具備一定的清潔性，近年來依靠光伏能源發(fā)電成本的不斷下降與國(guó)家優(yōu)惠補(bǔ)貼政策得到了快速發(fā)展。雖然國(guó)家對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電做出了明確的技術(shù)規(guī)定，但光伏在并網(wǎng)后，由于其逆變器本身特性仍會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量諧波，給實(shí)際電網(wǎng)供電環(huán)境帶來一定不良影響。
因此，對(duì)于分析和梳理光伏電站對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，許多專家和學(xué)者已經(jīng)做出了一系列卓有成效的工作。電氣化鐵路作為一類重要負(fù)荷，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)起到基礎(chǔ)性作用，但其本身不對(duì)稱接線和運(yùn)行方式，會(huì)對(duì)接入點(diǎn)電網(wǎng)電能質(zhì)量造成較大的影響。
文獻(xiàn)[5]研究電氣鐵路的低頻振蕩問題。文獻(xiàn)[6]針對(duì)大型光伏電站與電網(wǎng)諧波交互影響作用進(jìn)行了分析，并用實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法的有效性。文獻(xiàn)[7]在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)上計(jì)算了電氣化鐵路接入對(duì)電網(wǎng)的諧波影響，為實(shí)際中電能質(zhì)量評(píng)估提供了參考依據(jù)。文獻(xiàn)[8]將電氣化鐵路接入對(duì)光伏聯(lián)絡(luò)線的有功、無功、電壓影響進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[9]提出電氣化鐵路的電能質(zhì)量補(bǔ)償問題。
本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，首先，研究了光伏的諧波模型以及主要諧波頻段；然后，分析了電氣化鐵路負(fù)荷的主要諧波模型，根據(jù)諧波疊加原理分析了兩者之間相互作用的方向和影響；最后，在PSCAD/EMTDC平臺(tái)搭建模型對(duì)兩者進(jìn)行仿真模擬，分析兩者之間相互影響的影響因素，并與實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證理論的有效性。
結(jié)論
本文討論了光伏電站和電氣化鐵路對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量交互作用的問題，主要結(jié)論如下：
1）光伏電站和電氣化鐵路之間諧波電流會(huì)相互抑制，具體的抑制作用取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
2）多諧波電流之間相互抑制作用會(huì)隨著諧波的次數(shù)變化而變化。
3）本文的討論沒有涉及高次諧波（如25次以上諧波），因?yàn)楦叽沃C波主要是由電氣化鐵路產(chǎn)生的，光伏電站并不會(huì)產(chǎn)生，兩者之間不會(huì)發(fā)生交互影響。
還有待進(jìn)一步完善的工作是，仿真諧波幅值和實(shí)測(cè)諧波幅值并不完全對(duì)應(yīng)，需要同時(shí)對(duì)多個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，搜集更為詳盡的數(shù)據(jù)，修正現(xiàn)有仿真結(jié)果，以達(dá)到更加接近實(shí)測(cè)結(jié)果的目標(biāo)。
最后在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)上搭建了含有光伏電站和電鐵等效模型的電網(wǎng)仿真模型，對(duì)電鐵和光伏電站的諧波交互影響進(jìn)行了分析，驗(yàn)證了本文方法的有效性。
光伏能源作為一種新型能源，其本身具備一定的清潔性，近年來依靠光伏能源發(fā)電成本的不斷下降與國(guó)家優(yōu)惠補(bǔ)貼政策得到了快速發(fā)展。雖然國(guó)家對(duì)光伏并網(wǎng)發(fā)電做出了明確的技術(shù)規(guī)定，但光伏在并網(wǎng)后，由于其逆變器本身特性仍會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量諧波，給實(shí)際電網(wǎng)供電環(huán)境帶來一定不良影響。
因此，對(duì)于分析和梳理光伏電站對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響，許多專家和學(xué)者已經(jīng)做出了一系列卓有成效的工作。電氣化鐵路作為一類重要負(fù)荷，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)起到基礎(chǔ)性作用，但其本身不對(duì)稱接線和運(yùn)行方式，會(huì)對(duì)接入點(diǎn)電網(wǎng)電能質(zhì)量造成較大的影響。
文獻(xiàn)[5]研究電氣鐵路的低頻振蕩問題。文獻(xiàn)[6]針對(duì)大型光伏電站與電網(wǎng)諧波交互影響作用進(jìn)行了分析，并用實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法的有效性。文獻(xiàn)[7]在PSCAD/EMTDC仿真平臺(tái)上計(jì)算了電氣化鐵路接入對(duì)電網(wǎng)的諧波影響，為實(shí)際中電能質(zhì)量評(píng)估提供了參考依據(jù)。文獻(xiàn)[8]將電氣化鐵路接入對(duì)光伏聯(lián)絡(luò)線的有功、無功、電壓影響進(jìn)行了分析。文獻(xiàn)[9]提出電氣化鐵路的電能質(zhì)量補(bǔ)償問題。
本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，首先，研究了光伏的諧波模型以及主要諧波頻段；然后，分析了電氣化鐵路負(fù)荷的主要諧波模型，根據(jù)諧波疊加原理分析了兩者之間相互作用的方向和影響；最后，在PSCAD/EMTDC平臺(tái)搭建模型對(duì)兩者進(jìn)行仿真模擬，分析兩者之間相互影響的影響因素，并與實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證理論的有效性。
圖3 電氣鐵路和光伏同時(shí)接入電網(wǎng)等效示意圖
圖4 電氣鐵路接入光伏退出電網(wǎng)等效示意圖
圖5 PSCAD仿真示意圖
結(jié)論
本文討論了光伏電站和電氣化鐵路對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量交互作用的問題，主要結(jié)論如下：
1）光伏電站和電氣化鐵路之間諧波電流會(huì)相互抑制，具體的抑制作用取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
2）多諧波電流之間相互抑制作用會(huì)隨著諧波的次數(shù)變化而變化。
3）本文的討論沒有涉及高次諧波（如25次以上諧波），因?yàn)楦叽沃C波主要是由電氣化鐵路產(chǎn)生的，光伏電站并不會(huì)產(chǎn)生，兩者之間不會(huì)發(fā)生交互影響。
還有待進(jìn)一步完善的工作是，仿真諧波幅值和實(shí)測(cè)諧波幅值并不完全對(duì)應(yīng)，需要同時(shí)對(duì)多個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，搜集更為詳盡的數(shù)據(jù)，修正現(xiàn)有仿真結(jié)果，以達(dá)到更加接近實(shí)測(cè)結(jié)果的目標(biāo)。
Copyright ? 2019-2021 陜西科泰電氣設(shè)備有限公司 All Rights Reserved. 網(wǎng)站備案號(hào)：陜ICP備17005280號(hào)-1 網(wǎng)站技術(shù)支持：西安做網(wǎng)站專家[玖佰網(wǎng)絡(luò)]
地址：西安市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)大寨路129號(hào)
手機(jī)：李經(jīng)理 13309205668
座機(jī)：029-84234560 傳真：029-84234560
郵箱：sxktdq@163.com?
訪問手機(jī)站