分布式电源在潮流计算中的一些思考与总结

渗透率的概念：从字面上理解，“渗透”就是由分布式电源发出的功率进入（渗入）到配电系统，所谓的“率”就是由分布式电源发出的电和整个系统所消耗的电（或者说总发电量）的一个比值。

各种分布式电源的电气特性（主要包括电压V、电流I、有功P、无功Q）不同，需要的建模方式也有所不同。

在潮流计算中，DG的有功出力P往往是已知的常数。

1.常见的分布式电源

2.分布式电源建模

2.1 风力发电（WT）

发电原理：对于风力发电，因为是风力发出的能量带动原动机旋转，所以它的旋转速度是不均匀的，如果采用同步电机的话，那么它发出来的电能的频率就难以保持在50Hz的稳定的频率上。因此他一般要用主网给过来的50Hz的频率先加，在定子绕组上产生旋转磁场，这个时候再用原动机带动转子进行旋转，转子磁场和定子磁场之间存在转差，这个时候发出来的电能才能保证是50Hz的水平，而这就是传说中的“异步发电机”，因此风力发电的电机模型往往是采用异步发电机接口模型。根据等效电路模型可以推到出，在异步发电及模型中，P恒定，Q受V影响，因此风力发电中的异步发电机可以抽象为PQ（V）节点。

此外，风力发电的还有双馈感应电机和多级同步风机（两者均是含有电力电子变频器的设备），而该控制系统在潮流计算中可以将PQ解耦，从而将其视为PQ节点处理。

总结：

风力异步发电机---PQ（V）

双馈感应电机---PQ

多级同步电机---PQ

2.2 光伏发电（PV）

联系模拟电子技术课本中学到的半导体知识，光伏发电含有PN结，在光照下电子定向移动产生的是直流电。因此，需要电力电子变换器将直流电变换为交流电并入电网。由于其具备无功调节能力，因此，在没有达到无功功率上限的情况下，可以将其视为PV节点；当无功功率越限时，需要将其转化为PQ节点。

总结：

光伏发电---PV节点（越限后PQ节点）

2.3 微型燃气轮机（MT）

发电原理：通过同步发电机直接并网或者交流变频器并网。

对于同步发电机并网定功率因素控制，可以处理为PQ节点

对于同步发电机并网定电压控制，可以处理为PV节点

对于交流变频器并网，则是输出恒定的有功和电流，可以处理为PI节点

总结：

微型燃气轮机发电---PQ（定功率）/PV（定电压）/PI（交流变频器并网）

2.4燃料电池（FC）

发电原理：燃料电池是电力电子变换器接口型的潮流计算模型，它在潮流计算里面可以使用PV节点来处理，那么它为什么是PV节点呢？因为它输出的直流电压是固定的，所以它的潮流计算里面它就当成是它的直流电压，是稳定的直流电压稳定的时候，它的有功功率是有也是稳定的，所以它在潮流计算里面就是当做PV节点来进行处理的。

总结：

燃料电池发电---PV节点

3.小结

分布式电源DG在潮流计算里面的模型主要有三种，第1种是异步发电机接口模型，第2种是同步发电机接口模型，第3种是电力电子变换器接口模型。要分析潮流计算的模型，核心关键是分析DG并网的接口类型。
考虑分布式电源DG的潮流计算里面涉及到的节点总共有5种：平衡节点(Slack Node)，PV节点，PQ节点，PI节点，PQ(V)节点。
在潮流计算中，DG的有功出力P往往是已知的常数。
PV型节点是具有无功调节能力的节点，在无功越限后，PV节点转化为PQ节点

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