분산 세대 및 전원 품질

VU 밴 끈과 요한 Driesen

출처: 전력 품질의 수첩은 안젤로 Baggin에 의해 수정 됨, 존 와일리 & 자제, (주)

1.0 판매 네트워크

기존 벨기에 중간 전압 분배 시스템의 세그먼트는 다른 분산 세대 전원 품질과 전압 안정성을 연구하는 데 사용됩니다 (DG) 기술 (그림 C16.1). 이 시스템은 한 변압기를 포함 14 MVA, 70/10 KV과 네 개의 케이블 피더. 변압기의 주요 권선은 전송 그리드에 연결되어 있고 무한한 노드로 간주 될 수 있습니다. 유통 시스템의 정상 작동 노드에서 반경 방향 모드와의 연결에 111 피더로 2, 3 과 4 일반적으로 열려있다.

그림  1 테스트 배포 시스템

그림 1 테스트 배포 시스템

2.0 정상 상태 전압 상승

DG 단위 노드에 연결되어 406 피더 4. 이 동기 또는 유도 발전기 될 수 있습니다. 시스템의 총 하중은 9.92 MW, 4.9 Mvar. 모두 동기 및 유도 발전기는 다음 위치에서 서로 다른 출력 전력에서 시뮬레이션 아르 3 MW과 6 MW. 동기 발전기는 전력 요소의이 0.98 (네트워크에 반응 전력을 주입). 유도 발전기는 전력 요소의이 0.95 (네트워크에서 소비 전력 반응성). 어떤 DG 연결된없이 기본 케이스에 비해, DG의 적극적인 전력 공급 장치의 전압을 높여 4 (그림 C16.2). 동기에 대한 6 MW, overvoltages는 노드에서 발생 406 과 이웃.

그림 C16.3 보여줍니다 얼마나 노드에서의 전압 406 다른 생성 전력 및 전력 요소의 변경 사항. DG는 연합 전력 요소에서 유효 전력을 주입하거나 운영하는 경우에 비해, 동기 발전기는 빠른 반응으로 인해 전력 지원 시스템의 전압을 마련. 유도 발전기에 대한, 전압 상승 작, 및 전력 세대의 특정 수준의 전압은 감소하기 시작. 이 유도 발전기는 반응 능력을 필요로하는 사실 때문입니다, 에 부정적 이진 (16.4), 전압 상승 감소하였으며.

본 연구를 통해, DG는 분배 시스템의 전압 프로파일을 개선하고 지원할 수. 그것은 유도의 영향이 전압 상승의 관점에서 동기식 발전기보다 덜 심각한 것을 볼 수있다 (그림 C16.4). 동기 발전기와 시스템에 과전압이있는 경우, 이 underexcitation으로 작동하고 시스템에 주입하는 대신 반응 능력을 흡수하는.

분산 세대 및 전원 품질 2

그림 2 피더의 전압 프로파일 4 DG는 노드에 연결을 406

분산 세대 및 전원 품질 3

그림 3 노드의 전압 406 다른 전원 요소와

분산 세대 및 전원 품질 4

그림 4 노드의 전압 406 다른 발전 수준

3.0 전압 변동

DG와 전압 변동 문제를 설명하기 위해, 태양 광 (PV) 시스템이 사용됩니다. 반응 전원은 인버터의 격자 필터의 콘덴서 제작하고 거의 일정입니다, 그래서 PV 시스템은 부정적인 힘을 가진 전력 품질 노드로 취급됩니다. 태양 광 전원 Leuven에서 1 년 동안 측정 average5sof 방사 데이터에서 계산됩니다, 벨기에. 본 연구에서, 와 PV 어레이 50 kW 급 정격 첨두 전력은 노드에 연결되어 304. 그림 C16.5는 약간 흐린 여름날 정오에 PV 시스템의 한 시간 전원 출력을 보여줍니다. 개별 노드에서 짧은 시간 부하 변동에서 PV의 전압 변동의 영향을 분리하기 위하여, 로드가 계산하는 동안 지속적으로 간주됩니다. 시스템의 총 하중은 4.4 MW, 1.9 Mvar. 그림 C16.6에, 전압 변동은 PV 시스템의 주입 유효 전력의 변동에 해당하는.

그림 5 노드에서 PV의 주입 힘 304

그림 5 노드에서 PV의 주입 힘 304

그림  6 노드의 전압 304

그림 6 노드의 전압 304

구름이 태양을 커버 시간에, 생성 된 전력은 빠르게 놓을 수 있습니다 60 %, 의 범위에서 노드 전압의 급격한 변화를 야기 0.1 %. 본 연구에서는 PV의 설치 용량은 유통 시스템의 용량 및로드에 비해 다소 낮은, 그래서 전압 변동의 가치는 매우 낮은. 그러나, 높은 연결 밀도 또는 큰 PV 시스템의 연결, 전압 변동 문제는 심각한 될 수 있습니다 [27].

변동 전원 출력 바람이나 태양 광 발전 시스템과 같이있는 DG는 확률 변동을 소개 할 수 있습니다, 및 깜박임, 최대 시간 (초) 범위에서 그리드 전압의 시간에 [10]. DG의 전원 출력에 따라, 유통 네트워크 특성과​​ 부하 분석표와 함께, 몇 분 '지속성의 이상 또는 undervoltages가 발생할 수 있습니다. 이 경우, DG의 도입은 부하 관리 및 스토리지와 결합 될 수.

4) 전압 DIP

4.1 한 지점 열기

DG 기술과 다른 부하 charac-teristics 사이의 상호 작용을 조사하기 위하여, 총 DG 용량 30 % 전체 시스템 부하가 균등 노드에 배포됩니다의 108, 204 과 406. 시뮬레이션은 유도와 동기 gener-ators에 대해 수행 된. 1-2 라인 중 하나는 t =에서 열립니다 100 에스. 분산 발전기는 노드에 연결되어 108, 204 과 406 의 정격 전력이있는 1 동기 및 유도 발전기 모두를위한 MW.

전압 딥은 동기 및 유도 발전기 모두를위한 임피던스 부하 특성과 일정한 전력 부하 특성과 낮은과 높은 아르 (그림 C16.7와 그림 C16.8). 동기 발전기와, 짧은 전압 수영 후, 전압은 초기 값에 가까운 회복. 유도 발전기에 대한, 전압은 반응 전력 지원의 부족으로 인해 복구되지 않습니다. 기본 경우에 전압 수영 사이 DG와 많은 차이가 없습니다, 옆에있는 건 1 %. 따라서 유통 시스템에 DG의 연결은 상당히 동적 전압 안정성에 영향을주지 않습니다, 과, 대부분의 경우에, 이 전압 수영의 값을 감소.

분산 세대 및 전원 품질 7

그림 7 버스에서 전압 딥 2 동기 발전기

분산 세대 및 전원 품질 8

그림 8 버스에서 전압 딥 2 유도 발전기

4.2 발전기 시작 업

DG 단위가 시작될 때 전압 딥 문제를 확인하려면, 노드에 연결된 유도 발전기 108 의 정격 전력과 3 MW는지고 역률의에서 테스트됩니다

0.9. 이 시뮬레이션은 고객이 큰 유도 DG 장치를 보유하고 올바른 시동 방법을 따르지 않는 곳의 영향이 극단적 인 경우에 얼마나 클 수 표시. 유도 발전기가 시작되면, 이 과도을 초래하고 전압이 최대 놈아 40 % 몇 초 동안 지속되는 시스템의 (그림 C16.9). 그것은 그 운영 속도로 발전기를 가지고 초기 자화 유입 과도 및 전력 전송 때문입니다 [12]. 이것은 DG 유닛 근처에 연결된 민감한로드에 대한 주요 문제로 연결. 배포 시스템은 undervoltage 릴레이 및 지구 총재 장치가 보호를 islanding있다가 설치되어있는 경우, 전압 딥는 시스템의 중단의 결과로 보호 릴레이의 고장으로 이어질 수 있습니다. 소프트 스타트 회로는 대형 연결된 유도 DG 필요합니다.

5 정적 전압 안정성

유통 시스템의 전압 안정성 노드에서 DG 단위의 세 연결 지점과 동기 및 유도 발전기에 대한 연구입니다 108, 2 과 406. 이 세 연구 사례의 결과는 어떤 DG 연결하지 않고 서로 기본 케이스에 비교.

시스템의 총 하중은 9.92 MW, 4.9 순전히 임피던스 부하 특성과 Mvar. 모든 경우에 DG 단위의 설치 용량은 3 MW. 노드의 전압 안정성 111, 피더의 끝 1, 공부하고 있습니다. 이 변전소에서 먼 점과 전압 안정성의 측면에서 피더의 경비가 취약한 부분이다. 그것은에서 관찰된다 [17] 그 레이디 얼 시스템의 전압 계산 및 전압 안정성 분석을위한, 일정한 임피던스 부하 모델을 사용할 수 있습니다. 또한 네트워크의 전압 안정성이 다른 부하 모델과 유사한 특성을 가지고 관찰된다 (일정한 임피던스, 현재 및 전원로드). 일정한 임피던스로드와 DG의 전압 안정성에 미치는 영향은 도시된다.

연구를 통해, DG는 시스템에서 전압을 증가 및 안정성을 지원하기 위해 일반적으로 표시됩니다 (그림 C16.10와 그림 C16.11). DG의 위치는 시스템의 전압 안정성에 큰 영향을 미친다. 연결 지점에 따라, 전압 안정성에 대한 DG 단위의 영향이 다릅니다. DG 강력 인근 노드에서의 전압 안정성을 지원합니다 (DG 단위의 경우는 노드에 연결 108) 그리고 먼 것들에 덜 영향을 (DG 단위의 경우는 노드에 연결 2 또는 406), 노드 볼 때 111. 이 시스템의 다른 부하 특성과 다른 노드에도 적용됩니다.

그림 9 노드에서 유도 발전기를 시작 서로 다른 노드에서 전압 딥 108

그림 9 노드에서 유도 발전기를 시작 서로 다른 노드에서 전압 딥 108

그림 10 노드의 정적 전압 안정성 111 동기 발전기

그림 10 노드의 정적 전압 안정성 111 동기 발전기

그림 11 노드의 정적 전압 안정성 111 유도 발전기

그림 11 노드의 정적 전압 안정성 111 유도 발전기

동기 발전기 때문에 반응 전력 교류의 기능의 전압 안정성에 큰 영향을 미친다. 다른 한편으로는, 전압 안정성에 유도 - 발전기 기반 DG의 영향은 작습니다 및 사후 전원에 대한 수요로 인해 제한된 혜택이 있습니다. 그러나, 이 노드에 가까이 연결되어있을 때 그것은 중요한 영향을 미친다 111, 약한 지역으로 간주. 활성 전원이 변전소에서 장거리을 통해 전송되지 않기 때문에 이것은 이해 될 수, 피더의 전압 강하의 감소의 결과, 따라서 전압 안정성을 지원. 이 배포 시스템은 높은 하중 조건을 견딜 수 있도록하고 새로운 전송 및 유통 인프라의 구축 또는 업그레이드를 defers.

서지

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