定義
對于有升壓站的分布式電源,并網(wǎng)點為分布式電源升壓站高壓側(cè)母線或節(jié)點;對于無升壓站的分布式電源,并網(wǎng)點為分布式電源的輸出匯總點。
并網(wǎng)
獨立發(fā)電廠或小電力系統(tǒng)與相鄰電力系統(tǒng)(見電力系統(tǒng)卷電力系統(tǒng))發(fā)生電氣連接,進行功率交換的行為稱為并網(wǎng)。
國家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》中,根據(jù)光伏電站接入電網(wǎng)的電壓等級(0.4kV、10~35kV、66 kV)將光伏電站劃分為小型、中型和大型,但沒有明確光伏電站的容量。IEEE929—2000中對小型、中型和大型光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量分別規(guī)定為≤10kW、10~500kW和≥500kW。建議我國在制定標準時可以參考國家電網(wǎng)公司《光伏電站接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》、IEEE929和日本的相關(guān)規(guī)定,綜合考慮光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出容量和受電電力容量,選擇合適的并網(wǎng)電壓等級和電氣設(shè)備。
國內(nèi)外的風力發(fā)電大多是以風電場形式大規(guī)模集中接入電網(wǎng)。考慮到不同的風力發(fā)電機組工作原理不同,因此其并網(wǎng)方式也有區(qū)別。國內(nèi)風電場常用機型主要包括異步風力發(fā)電機、雙饋異步風力發(fā)電機、直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機、高壓同步發(fā)電機等。同步風力發(fā)電機的主要并網(wǎng)方式是準同步和自同步并網(wǎng);異步風力發(fā)電機組的并網(wǎng)方式則主要有直接并網(wǎng)、降壓并網(wǎng)、準同期并網(wǎng)和晶閘管軟并網(wǎng)等。
并網(wǎng)點電壓控制
隨著大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行,光伏發(fā)電容量所占系統(tǒng)總?cè)萘坑兴岣撸瑢﹄娏ο到y(tǒng)的影響也越來越大。光伏發(fā)電系統(tǒng)通常都要通過電力電子接口—逆變器,經(jīng)低壓或中壓配電網(wǎng)實現(xiàn)并網(wǎng)運行。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)設(shè)計為從發(fā)電單元到負荷的單向輸配電系統(tǒng),大規(guī)模光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行,有可能引起潮流逆流的問題,導致光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)點電壓升高或過電壓。電壓升高不僅影響當?shù)刎摵傻墓╇娰|(zhì)量,同時增大了線路和變壓器等輸配電設(shè)備損耗,造成系統(tǒng)過載,而且限制了并網(wǎng)點接入更多的光伏發(fā)電系統(tǒng),影響光伏發(fā)電系統(tǒng)滲透率。因此有必要對并網(wǎng)點電壓進行控制。然而單純依靠傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整方式,并不能完全有效、經(jīng)濟地解決并網(wǎng)點電壓升高問題,需要借助于光伏發(fā)電系統(tǒng)本身來解決。
光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行并網(wǎng)點電壓升高的直接導致原因是大容量的光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)輸入大量的有功功率,因此最直接的解決辦法就是限制或減少光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的有功功率,以保證輸出電壓在電壓偏差限制以內(nèi)。
采用雙二階通用積分器同步坐標系鎖相環(huán)實時檢測并網(wǎng)點電壓相位與幅值,電壓瞬時幅值與所設(shè)定的電壓參考幅值作比較,誤差經(jīng)電壓PI調(diào)節(jié)器后得到電壓調(diào)整無功補償電流,與所設(shè)定的無功電流參考值疊加作為新的無功電流參考值對逆變器進行控制,實現(xiàn)對并網(wǎng)點電壓的動態(tài)調(diào)整。
有功電流電壓調(diào)整具有比無功電流電壓調(diào)整更快的動態(tài)響應(yīng);有功電流電壓調(diào)整后光伏發(fā)電系統(tǒng)仍然工作在單位功率因數(shù),而無功電流電壓調(diào)整后光伏發(fā)電系統(tǒng)工作于滯后功率因數(shù);在電壓控制精度方面,有功電流電壓控制策略和無功電流電壓控制策略都具有良好的穩(wěn)態(tài)精度;從經(jīng)濟性的角度,無功電流電壓調(diào)整策略比有功電流電壓調(diào)整策略具有更好的經(jīng)濟效益。