论文总字数：22999字

摘 要

近几年来世界范围内能源危机、电力危机的加剧以及大面积停电事故暴露出大电网的不足，为了弥补和完善大规模集中式电力系统发电输电的不足，分布式电源日益成为人们研究的热点。利用清洁能源或可再生能源的分布式发电技术成为了人类社会发展进步问题中的一大热点话题，并在世界中得到充分认可和普及。但这种变化对配电系统产生了许多不可避免的影响。

本文首先介绍了分布式电源和电压稳定性的基本概念、研究背景、研究现状及其发展现状。并将分布式电源划分为四种不同的节点类型，并给出了相应的处理方法，这三种类型分别为P-Q(V)、 PI、PV。

随后，本文对相关电压稳定性指标进行了简单的介绍，并且运用仿真软件分别建立了对应的模型。将分布电源模型化，分析分散电源网络连接配电网后的电压稳定性。介绍了电压稳定指标的构建原理和思路。分析了基于潮流解的电压稳定指数的构建方法及其意义。根据本文分析得出的仿真结果，可以确定分布式电源并网电压稳定性的影响。

在文章的结尾，笔者根据稳定性指标对不同分布式电源并网电压稳定性的影响进行了分析和总结。

关键词：分布式电源;电压稳定性;潮流计算;节点类型;静态电压稳定性指标

Distributed Generation Grid-connected voltage stability analysis

Abstract

In recent years, the worldwide energy crisis, the aggravation of the power crisis and the large-scale blackout accidents have exposed the shortage of large power grids. In order to make up for and improve the shortage of large-scale centralized power system for power generation and transmission, distributed power generation has increasingly become a research Focus point.

Distributed generation technology using clean energy or renewable energy has become a hot topic in the development and progress of human society, and has been fully recognized and popularized in the world . However, this change has had many inevitable impacts on the power distribution system.

Firstly, this paper introduces the basic concepts, research background, research status and development status of distributed generation and voltage stability. The distributed power supply is divided into four different node types and the corresponding processing methods are given. The three types are P-Q(V), PI and PV respectively.

Then, this paper briefly introduces the relevant voltage stability indexes, and establishes corresponding models by using simulation software. The distributed power supply is modeled and the voltage stability after the distributed power supply network is connected to the distribution network is analyzed. The construction principle and thinking of voltage stability index are introduced. The construction method of voltage stability index based on power flow solution and its significance are analyzed. According to the simulation results analyzed in this paper, the influence of grid-connected voltage stability of distributed generation can be determined.

At the end of the article, the author analyzed and summarized the influence of different distributed generation grid-connected voltage stability according to the stability index.

Key words: Distributed power supply; Voltage stability; Tidal current calculation; Node type; Static voltage stability index

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 分布式发电技术 1

1.3 电压稳定性 1

1.4 国内外研究现状 1

1.4.1 分布式电源发展现状 1

1.4.2 分布式发电系统并网影响 2

1.4.3 含分布式电网的潮流计算 2

1.4.4 分布式电源并网电压稳定性的分析 3

1.5 本文的主要工作 3

第二章 分布式电源的发电原理及其模型 4

2.1 风力发电 4

2.1.1 风力发电技术的介绍 4

2.1.2 风力发电的模型 4

2.2 太阳能光伏发电 5

2.2.1 太阳能光伏发电技术 5

2.2.2 太阳能光伏发电的模型 6

第三章 分布式电源并网的潮流计算 7

3.1 配电网的潮流计算方法 7

3.1.1 计算分布式电源的前推回代法 7

3.1.2 配电网的节点关联矩阵 7

3.1.3 基于节点关联矩阵自乘的前推回代法 8

3.2 分布式电源在潮流计算中的节点处理方法 10

3.2.1 Ｐ－Ｑ（Ｖ）节点处理方法 10

3.2.2 ＰＩ节点处理方法 11

3.2.3 ＰＶ节点处理方法 11

第四章 分布式电源对配电网静态电压稳定性的影响 12

4.1 静态电压稳定性指标 12

4.2 配电网静态电压稳定性指标的计算 12

第五章 DG对配电网静态电压稳定性影响的算例仿真 14

5.1 配电网的仿真模型 14

5.2 DG接入容量对电压稳定的影响 15

5.2.1 分布式风力发电机组接入容量对静态电压稳定的影响 16

5.2.2 分布式光伏发电系统接入容量对电压稳定性的影响 17

5.3 分布式电源接入位置对电压稳定性的影响 17

5.3.1 分布式风力发电系统接入位置对电压稳定性的影响 18

5.3.2 分布式光伏发电系统接入位置对电压稳定性的影响 18

5.4 本章小结 19

第六章 结论与展望 20

致 谢 21

参考文献 22

绪 论

研究背景与意义

近几年来世界范围内能源危机、电力危机的加剧以及大面积停电事故暴露出大电网的不足，为了弥补和完善大规模集中式电力系统发电输电的不足，分布式电源日益成为人们研究的热点。自二十世纪末，全世界范围内的电力供应从传统的集中供电方式逐渐发展为新兴的分散与集中相结合的方式。进入二十一世纪后，世界各国开始面临能源危机、环境问题、人口问等多重压力，各国政府纷纷寻求对策，因此，利用清洁能源或可再生能源的分布式发电技术成为了人类社会发展进步问题中的一大热点话题，并在世界中得到充分认可和普及^[1]。但这种变化对配电系统产生了许多不可避免的影响。

我国近年来主要采用大规模集中发电、高压远距离输电以及电网互联的方式对全国各地区进行配电，即使我国现代电力系统为我国的发展带来无穷的效益，但与此同时也存在一些问题，比如：电力调度复杂、系统稳定性维护难度大等。这是使分布式电源发电能够发展成为我国电力系统的主要趋势的重要原因。分布式发电具有经济作用较好、环保效益更高、发电质量更高、综合利用能源、具有调峰作用等优点。

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