亚洲城ca88手机版下载地址东瀛配电力网为适应分布式光伏所选拔的电压管理技术

扶桑政坛制订了二〇二〇年达成可再生财富28GW,2030年可再生财富53GW的靶子。2030年的数字也就是如今高峰需要的30%。二零零六年推出的上网电价,促进了科学普及的工业和住房光伏(PV)系统投入使用。

鉴于二〇一一年东日本大地震之后,全部的核电厂都退出运维,可再生能源今后被认为是基本上能用的代表财富。二〇一六年六月,日本光伏装机总体量高达18GW,包括接受的和规划的光伏在内,总体量为69GW,远远超越政坛制定的2030年目的。因此,东瀛第壹大电力集团关西电力有限集团(KEPCO)一向在切磋:疾MARCH飞的光伏系统给电力网带来的挑衅。

配电系统一管理理

东瀛的电力公司在20世纪90年间起初引入配电自动化系统(DAS),以长途控制分段开关设备。最初的配电自动化系统的关键作用是自动物检疫查和测试故障,并远程苏醒配网的应有尽有部分。配电自动化系统利用各样分段开关的分步和闸操作来鉴定分别故障部分,并且经过远程开关设备的支配使配电力网络的重新配置,使用其它馈线完毕转移供电。

因而接纳那个效应,配电自动化系统控制上述开关设备,将扶桑的年平均停电时间裁减至仅14分钟。

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如图所示,光伏接入配电力网二种种种,电网电压控制也有多样取舍

电能质量保险

在东瀛,低压电力网的电压为100/200 V。依照“电力业务法”,电压必须保险在101±6
V或202±20
V的限制内,那高于IEC标准需要的±10%的余量。其它,日本的中压配电互连网重庆大学是6.6kV,比别的国家的电压要低。较低的电压等级对电压波动更灵活。

亚洲城ca88手机版下载地址,为了将电压波形保持在规定的限制内,关西电力公司在中压配电线路上设置了步进电压调节器(SVR)。他们基于时间表或电流和控制参数计算自主地决定次级电压。操作时间表或控制参数依据电压分布分析和配电自动化系统中记录的负荷衡量数据来规定。

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在那么些新的电压控制装置中,包罗右边所示的静态无功补偿器,并联在配电线路上;而左边的晶闸管式步进电压调节器,它串联在配电线路中。

光伏影响

光伏渗透对电力系统一管理理带来各类影响,如电压和频率波动以及轻负载时的剩余功率。由于配电力网中中等规模光伏平日装机体量大于500kW,天气条件波动引起的反向时髦导致线路电压进步。那种情状供给转移配电力网电压管理策略。

针对这一个难点,近年来,东瀛的公用事业和创造商开发了进步的配网管理体系。守旧的开关设备正在被含有三相内部传感器(3S-SW)的新开关设备取代,该设施得以衡量配电线路上的三相电压,电流和相角。这一个衡量通过专用通讯互联网上传到控制大旨。它们被普遍用于记录配电线路中的总体功率流量和电压曲线。

有个别创造商和研究机构早已建立了测试设施,以模拟电力网的运作特点,并与多量散落的财富相连接。这几个措施可以对电压和电流举办准确预计,以增加电压管理技术的腾飞。

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示范区试点项目标配电网络

电压控制的实行

基于消费者的电力使用/电压分布数据明确的独立控制参数,每一步骤调压器控制其次级电压以收取电压波动,时间间隔从约50秒到几分钟。那种控制策略对于配电系统中由PV引起的错综复杂而动态的电压波动是不够的。对于低压屋顶光伏发电设备,输出波动在早晚水准上得以平滑,因为它们是分布式的。

相反,工业光伏装置的产量比典型的居室装置大得多,因为产量大而集中,所以不能够被平整。由此,配电线电压恐怕极快波动并跨越古板调节器的质量限制。

用作消除这一难点的第1步,关西电力集团运用3S-SW的线电流,电流方向和各相电压幅值的衡量数据,利用遥控SVLX570来设定最好变压器分精晓地方或控制参数依照衡量的多寡。关西电力公司的下二个手续是创新电压控制,以应对由PV引起的全速电压波动。

电力电子技术

关西电力集团正在开发和测试二种基于电力电子的操纵设施。2个是在配电线路中并联的静态无功补偿器(SVC)。半导体收音机器件将瞬间向连接的线提供无功功率以补充赶快的电压波动。

愈来愈的腾飞是在配电线路中串联连接的晶闸管式步进电压调节器(电视Escort)。它决定分通晓地方以保险叁遍电压与SVGL450同相,可是其控制是电子的,而不是非机械SVLX570控制。TV奥迪Q7的显着优点是装有高速响应和无磨损分接头,完全排除了教条主义接触。

以身作则项目

关西电力集团营造了二个光伏示范项目,以度量中型光伏发电的影响,并评估新设备在投入使用前的习性。这么些试验环境有多少个500千伏安的光伏系统连接成功于关西地区以北Wakasa地区的6.6千伏架空配电线。

该类型的一个风味是在各样实时条件下监测配电线路,如日负荷转移和高压输电影响。由于实在网络拓扑结构和光伏互连点的连串繁多,由此测试设施足以灵活地考虑各样口径。示范点有多少个配电线由附近的变发电站供电,所以互联网拓扑结构得以经过切换操作轻松转移。由此,示范点允许中等规模的光伏发电站在四个变发电站之间的配电线上的不比职分上海展览中心开电路布线。

经过设置在主供电变发电站,光伏互联点和配电线路上其它卓殊地方的一些3S-SW的衡量数据,评估光伏和电压控制品质的震慑。3S-SW在一些时代以载重曲线,光伏输出和天候为特点,每秒度量电流,电压和相角。

关西电力公司现已付出了假冒伪造低劣软件来估摸和评估每秒的电压波动和负载曲线,能够将有所变量的其实地衡量量值与虚假结果开始展览比较,为改善软件的准确性提供了空子。试验的第1步,是度量和剖析多少个差异的PV安装地点(相对电起点)的电流和电压波动:

  • 配电线路源端的二个500千伏安光伏连接。

  • 配电线路远端的2个500千瓦光伏连接。

  • 配电线路远端的三个500千伏安光伏连接。

所度量的特色包含在常规电压调节器的平常化操作下的种种PV输出和负载曲线。结果证实,尽管在最坏的景观下,电压调节器操作令人知足并且最大电压波动在分配操作的可接受范围内。关西电力集团还衡量和分析了1个更是的测试,多少个500千瓦的PV连接到平等配电线的中间部分。

是因为仿真软件的准头获得持续监测,关西电力公司能够承认网络电压能够准确地与配电线馈电点处的互连网功率因数以及3S-SW测得的PV输出相关联。

关西电力集团经过利用软件,配置区别光伏数量的配电力网景况,可以分明电压波动的变迁与连接配电线路的光伏发电站的千瓦容积成正比。别的,公司认可,电压波动依据源变发电站与光伏电站里面包车型客车离开而充实。

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该示范项目经过运营格局变通来模拟馈线上不一致职位的光伏装置,评估了网络拓扑结构中大概的更动。

新的电压控制装置

关西电力公司依照配电自动华中从前的年份负载度量数据的电压分布分析来设置常规SVPRADO的控制参数,以便将线路电压的最大值和最小值调整到合适的限定内。尽管那个参数优化了SV奥迪Q7的年份性能,可是它们并不一而再准确的,因为在同等的长时间内不可能观测年最大电压和微小电压。

长途控制的SVTiggo为那些难题提供了一个缓解方案,它同意配电自动化系统从远程频仍地调整参数。关西电力集团根据过去的载重曲线对年度,季节,月度和平日参数进行了调整,在认同每月参数调整最确切从前,模拟遥控SVENCORE与种种参数的周转状态。模拟软件对长距离控制的SV卡宴的操作将持续,以便实际分配网络上的应用程序。

SVC是一种恍若于SV凯雷德的体系电压调节器,但SVC通过快速无功功率调节来补偿配电线路中的急忙电压波动。关西电力集团在配电网上早已设置了大气的SVWrangler装置,但这几个装置无法补充火速的电压波动。然而,组合控制能够由SV牧马人和SVC提供,由此SV卡宴通过负载补偿长周期波动,并且SVC补偿短周期波动PV输出。

为了切磋光伏发电产生的快速波动的震慑,关西电力公司分析了电压波动的成形。得出的结论是,电压波动在大约肆分钟内稳定下来,所以那一个小时段被用作SVC的参数以补充较短的周期电压波动,也在四分钟内。

TV中华V单元首要安装在配电线路中的分支点/节点处,为住宅客户提供补给,以补充该地域大气住房光伏装置引起的地点电压波动。在演示项目中,住宅光伏连接点安装了电视奥迪Q3。通超过实际际度量和虚假软件对控制机能开始展览了评估,结果注脚对高效电压波动有卓绝的增补。

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用各样光伏连接参数进行电路电压仿真的结果。顶部是连接受示范网络的PV从1000kW到三千kW变化的结果。尾部的里丑捧心展现了变发电站与光伏设备之间的相距变化的结果。

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电路电压仿真与实际电压度量的比较显示出万分一致的一致性。

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仅使用步进电压调节器(SV景逸SUV)或透过行使静态无功补偿器(SVC)和SV帕杰罗的组成来落实电压控制的异样。唯有SV君越(红线)的电压波动很好地被SVC(黑线)的选取。

增强型电压控制

以身作则工程的靶子是推进配电力网的电压控制,以应对丰裕的光伏发电系统的推广。在Wakasa地区的骨子里配电网络上,已经对配电线路的PV影响举行丰裕考虑,并改革了电压控制方法。

这一个示范项目有多个重庆大学结果:

表明了由电压波动等因素导致的PV对配电互连网的熏陶。

  • 关西电力集团支付了仿真软件,能够在改变光伏或电压调节器的体量或任务的还要规范地效法配电力网处境。

  • 关西电力集团能够确认,新型电压调节器,如遥控SV奥迪Q7,SVC和电视机Odyssey对光伏发电是有效的,并且能够兑现组合控制。

关西电力公司陈设再而三拓展试点,改变配电互连网拓扑结构,以达成电压调节器的最棒结合,并基于光伏的容积和地方完成控制方法的升高。

别的,关西电力集团正在考虑动用别的艺术来应对粗放财富的渗漏,如智能电衡量提醒仪表,光导纤维网络和依照卫片的天气预告等等。

致谢

小编要多谢三菱电机株式会社,日立株式会社,大亨株式会社以及拥有在Wakasa示范工程的测试环境建设和操纵支出方面做出了贡献的人。


伊藤高桥(Takaharu Ito)
1991年参预关西电力公司,从事配电力网规划工作。伊藤现今是电力系统一分配公司(智能电力网)的高档经营,负责督察智能电力网,越发是智能电衡量提醒仪表和配电自动化系统的前行。

井内纯一郎(Manabu
Inai)于二〇〇二年参与关西电力公司,负责配电网络的陈设和发展,之后被任命为配电公司(智能电力网)的副老板。他今后承受调查智能电力网技术和开发应用智能电度量提示仪表数据的措施。

藤本健太郎(Kentaro
Fujimoto)于二零零零年投入关西电力公司,并致力于开发与配电力网相关的设施。藤本近日承担支付配电自动化系统的先进设备,包涵带传感器和电压调节器的开关设备。

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