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Con los Sistemas de Generación de Energía Fotovoltaica Distribuida (DPV), las características de la fuente de alimentación cambian las características de carga de la red de distribución tradicional para que las corrientes tengan un flujo bidireccional.
Para desarrollar la construcción y configuración de transformadores solares de distribución para redes de distribución activa, es necesario evaluar el impacto de los Sistemas de Generación de Energía Fotovoltaica Distribuida (DPV) en la operación del transformador solar de distribución. Se ha llevado a cabo la evaluación del impacto de los sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuida (DPV) en las características operativas del transformador solar de distribución.
Se analiza mecánicamente el impacto de los sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuida (DPV) sobre el transformador solar distribuido y para cuantificar el impacto sobre el transformador solar distribuido se propone un conjunto de indicadores de evaluación basados en probabilidad.
Se propone un conjunto de métricas de evaluación basadas en probabilidad para cuantificar su impacto en el transformador solar distribuido.
Sobre la base de este índice de evaluación, se investiga la variación de la tensión, el factor de carga y las pérdidas en el lado de baja tensión del transformador de distribución con diferentes índices de penetración fotovoltaica.
Se analiza el impacto de los Sistemas de Generación de Energía Fotovoltaica Distribuida (DPV) en las características de operación del transformador solar distribuido.
El transformador es una de las piezas de equipo más importantes en el sistema de potencia, ya que desempeña el papel de conversión de voltaje y transferencia de energía.
Con el aumento gradual de la penetración de la energía fotovoltaica conectada a la red, sus características de suministro de energía han cambiado las características de carga tradicionales.
Los Sistemas de Generación de Energía Fotovoltaica Distribuida (DPV) conectados al lado de baja tensión del transformador solar distribuido (transformador de distribución) tienen un impacto en el transformador de distribución de dos maneras principales, por un lado, con la capacidad de acceso FV correcta, el acceso de los sistemas fotovoltaicos pueden disiparse Por otro lado, cuando la capacidad fotovoltaica es demasiado alta, el transformador solar de distribución se puede conectar al sistema de distribución.
Por otro lado, cuando la capacidad del sistema fotovoltaico es demasiado alta o las características de temporización de la carga son diferentes de las características de temporización de la salida fotovoltaica, hará que la energía activa se respalde, lo que resultará en una fuerte sobrecarga del sistema. transformador de distribución y el voltaje en el lado de BT del transformador de distribución puede exceder el límite superior, lo que a su vez reduce la confiabilidad operativa del transformador solar de distribución.
Al mismo tiempo, después de conectar el sistema fotovoltaico, las características de carga pura se convierten en las características del sistema de carga fotovoltaica, lo que inevitablemente tendrá un impacto en las pérdidas operativas del transformador solar de distribución.
Por lo tanto, es necesario establecer los índices de evaluación correspondientes y realizar una investigación profunda sobre la situación del acceso al sistema fotovoltaico.
Para facilitar el cálculo, la red conectada al lado de alta tensión de la subestación de distribución se simplifica a un sistema infinito, y la carga transportada por el lado de baja tensión se muestra en la Figura 1. Ignore la influencia de la fluctuación de la carga del lado de baja tensión en la tensión del lado de alta tensión de la subestación de distribución.
Se puede ver que cuando la energía fotovoltaica está conectada al lado de bajo voltaje de la subestación de distribución, la potencia activa del sistema compuesta por energía fotovoltaica y carga cambia. Cuando la tasa de penetración fotovoltaica es pequeña, la potencia activa del sistema de carga ligera disminuye, la caída de tensión disminuye y la tensión en el lado de baja tensión de la subestación de distribución aumenta.
Cuando la tasa de penetración fotovoltaica es mayor, la potencia activa del sistema de carga liviana se respalda, la caída de voltaje aumenta y es negativa, y el voltaje en el lado de bajo voltaje de la subestación de distribución es más alto que el valor nominal, y se puede cruzar el límite superior de voltaje.
Cuando la energía fotovoltaica se conecta al lado de bajo de voltaje de la subestación de distribución, la potencia activa del sistema compuesta por energía fotovoltaica y carga cambia.
Se puede observar que, de forma similar al análisis del efecto sobre la tensión, cuando el índice de penetración fotovoltaica es pequeño, la potencia activa del sistema de carga ligera disminuye y el factor de carga de la subestación de distribución también disminuye.
A medida que la relación de penetración fotovoltaica sigue aumentando, la potencia activa del sistema de carga ligera retrocede, el factor de carga de la subestación de distribución aumenta y pueden producirse sobrecargas graves.
Las pérdidas operativas de la subestación de distribución se dividen principalmente en dos partes: pérdidas fijas sin carga P0 y pérdidas con carga Pk que varían con la relación de carga. Cuando se conecta PV, la pérdida operativa de la subestación de distribución viene dada por la fórmula
Se puede ver que cuando la relación de penetración fotovoltaica es pequeña, la relación de carga de distribución disminuye y las pérdidas operativas de distribución disminuyen.
A medida que la relación de penetración fotovoltaica continúa aumentando, el factor de carga de distribución aumenta y las pérdidas operativas de distribución aumentan.
Para cuantificar el cruce de tensión en el lado de BT del transformador de distribución durante el funcionamiento en estado estable de la red de distribución que contiene FV y para analizar las características de la serie temporal de la carga y la salida FV, el indicador “probabilidad de cruce de tensión en el Lado de BT de la serie temporal del transformador de distribución” se define como la probabilidad de que la tensión en el lado de BT del transformador de distribución esté fuera del rango permitido en cada momento del día.
Para comprender el rango de fluctuación de la tensión en el lado de BT de la subestación de distribución en cada momento del día, es necesario proporcionar una referencia para la posterior selección y capacidad de la subestación de distribución. Los límites superior e inferior de la fluctuación de tensión dentro del intervalo de confianza del lado de BT de la subestación de distribución en cada momento del día se definen como el indicador de “serie temporal del intervalo de confianza del lado de BT de la subestación de distribución”.
Con el fin de reflejar la fuerte sobrecarga de la subestación de distribución durante la operación de estado estable de la red de distribución fotovoltaica, y para tener en cuenta la coincidencia de las características de temporización de la carga y la salida fotovoltaica, y para minimizar la fuerte sobrecarga de la subestación de distribución en la planificación y proceso de establecimiento de capacidad.
El indicador “tiempo de probabilidad de carga pesada de la subestación de distribución” se define como la probabilidad de que el factor de carga de la subestación de distribución esté fuera del rango permisible en todo momento del día.
Con el fin de reflejar el rango de fluctuación de la serie temporal de la tasa de carga de la subestación durante la operación de estado estable de la red de distribución fotovoltaica, para facilitar la visualización de la situación de sobrecarga pesada de la subestación en cada momento y para proporcionar referencia para la subsecuente selección de la subestación y ajuste de capacidad, los límites superior e inferior de la fluctuación de voltaje dentro del intervalo de confianza del lado LV de la subestación en cada momento del día se definen como el indicador de “serie de tiempo del intervalo de confianza de la tasa de carga de la subestación”.
Cuando la energía fotovoltaica de pequeña capacidad se conecta a la red de distribución, se absorbe parte de la carga local, lo que reduce la potencia de transmisión de la subestación de distribución, lo que puede reducir las pérdidas operativas de la subestación de distribución; cuando la energía fotovoltaica de gran capacidad está conectada a la red, debido a que la salida fotovoltaica no coincide con las características de temporización de la carga, puede ocurrir una retroalimentación activa, lo que cambia las pérdidas operativas de la subestación de distribución.
Para describir las pérdidas operativas de la subestación de distribución durante la operación en estado estable de la red de distribución que contiene energía fotovoltaica, se propone un índice de “pérdida diaria de confianza de la subestación de distribución”, que se define como la serie temporal de la fluctuación máxima de la distribución. pérdidas operativas de la subestación dentro del intervalo de confianza durante un día.
Con el fin de demostrar la influencia de los Sistemas de Generación de Energía Fotovoltaica Distribuida (DPV) en las características de operación del transformador solar distribuido, este trabajo investiga, desde la perspectiva de los cálculos de simulación y con base en índices de evaluación probabilística, las siguientes características del transformador solar distribuido bajo diferentes condiciones límite de capacidad de acceso fotovoltaico Este artículo investiga la variación de voltaje, factor de carga y pérdidas en el lado de bajo voltaje del transformador solar de distribución bajo diferentes condiciones límite de capacidad de acceso fotovoltaico. El método de simulación sigue el método de muestreo Monte Carlo.
La relación de penetración fotovoltaica de la subestación de distribución se define como la relación entre la capacidad fotovoltaica instalada y la capacidad nominal de la subestación de distribución.
Teniendo en cuenta el impacto de las diferentes relaciones de penetración de los sistemas fotovoltaicos en el transformador de distribución, se establecen cinco relaciones de penetración de 0 % a 100 %, se selecciona un transformador solar de distribución sumergido en aceite S13 con una capacidad de 400 k VA, se establece la carga nominal a 350 kVA, y el valor esperado/desviación estándar de la tensión en el lado de alta tensión del transformador de distribución se establece en 1,04 (p.u.)/0,01. 0.01.
A medida que aumenta la tasa de penetración de PV, cuanto mayor sea la salida de PV, mayor será el efecto en el aumento de voltaje. Esto se refleja en los límites superior e inferior del intervalo de confianza de voltaje en el lado de bajo voltaje de la subestación de distribución durante las horas del día a medida que la tasa de penetración fotovoltaica continúa aumentando.
(1) Después de que la energía fotovoltaica se conecta a la red, el factor de carga de la subestación de distribución disminuye hasta cierto punto, y cuanto mayor es la tasa de penetración de la energía fotovoltaica, más evidente es la disminución del factor de carga en ese momento.
(2) A medida que aumenta la tasa de penetración fotovoltaica, el factor de carga de la subestación de distribución muestra una tendencia general de disminución. Y en 13, hubo un fenómeno de que el rango de fluctuación de la tasa de carga de distribución para una tasa de penetración FV del 75 % era menor que la tasa de carga de distribución para una tasa de penetración del 100 %. Esto se debe al hecho de que con una penetración fotovoltaica del 100 %, el factor de carga aumenta debido a la retroalimentación de energía desde la subestación de distribución.
A medida que aumenta la tasa de penetración fotovoltaica, aumenta la salida de energía fotovoltaica, se mejora la capacidad fotovoltaica para consumir carga local, se reduce el factor de carga de la subestación de distribución y también se reduce su pérdida diaria de confianza.
El impacto de los sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuida (DPV) en las características operativas del transformador solar distribuido se ha estudiado desde una perspectiva probabilística, utilizando PV como un representante típico de varias fuentes de energía distribuida.
En primer lugar, se analiza mecánicamente el efecto del acceso a los sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuida (DPV) en las características operativas del transformador solar de distribución.
Luego, se propone un conjunto de indicadores de evaluación probabilística para evaluar cuantitativamente el impacto de los sistemas de generación de energía fotovoltaica distribuida (DPV) en las características de operación del transformador solar distribuido bajo diferentes condiciones de frontera de penetración fotovoltaica, lo que proporcionará una referencia para la operación de la red de distribución. planificación. El estudio proporcionará una referencia para la planificación operativa de la red de distribución.
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