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基于光伏和储能的配电网可靠性研究

马俊杰徐雨婷王宗满李玲马腾飞

（中核坤华能源发展有限公司）

摘要：目前光伏渗透率高的低压配电网中的电压上升情况，是可再生资源利用中最重要的问题，考

虑到配电网的可靠性和安全性问题，它可能会阻止光伏渗透率。本文使用电池储能系统（ＢＥＳ）来解

决光伏发电峰值期间的电压上升以及满足峰值负载时的电压下降问题，提出了一种协调控制策略来调

节ＢＥＳ的充放电。该策略结合了基于局部下垂的控制方法和分布式控制方案，以确保馈线的电压保持

在允许的范围内。所提出的控制器能够在不同的条件下有效地利用存储容量。最后运用基于径向配电

馈线实际数据的仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词：光伏发电；储能系统；配电网；可靠性{Ｖ＜Ｖ

０引言ｍ(Ｖ－Ｖ)

ｄｎｔｄｎｔｄ

近十年来，全球太阳能光伏系统市场大幅增长。Ｐ＝０Ｖ≤Ｖ≤Ｖ（１）

增加光伏资源的主要挑战之一是配电网中反向潮流引ｄｎｔｄｎｔｃ

起的电压上升问题。一方面，由于太阳辐射随机性，ｍ(Ｖ－Ｖ)Ｖ＞Ｖ

ｃｎｔｃｎｔｃ

以及大多数网络中发电和负载峰值之间的不匹配，导在峰值光伏（ＰＶ）产生期间，如果第ｎ条总线

致光伏资源的发电量利用不高；另一方面，在高光伏（Ｖ）处的电压幅度超过充电阈值电压Ｖ，Ｐ将是

ｎｔｃｄｎ

发电和低负载条件下，可能导致反向潮流。在光伏系正的，意味着ＢＥＳ吸收功率。在峰值负载期间，如果

统中使用电池存储，以实现能量存储并在发电高峰期Ｖ小于放电阈值电压Ｖ，Ｐ将为负，表示ＢＥＳ向网

ｎｔｄｄｎ

增加本地消耗，是取代弃电方法比较的合适解决方络注入功率。否则，Ｐ将为零，说明存储系统不参

ｄｎ

案。随着技术的发展，电池成本的降低使得该方法的与电压控制。

实施变得合理，电池储能还可以用于峰值功率削减和充电模式下的降阻系数ｍ计算为最大负载Ｐ

ｃＬ，ｍａｘ

和ＰＶ最大发电量Ｐ的函数：

备用功率。此外，使用光伏存储系统可以实现平滑光ＰＶ，ｍａｘ

Ｐ－Ｐ

伏输出变化、压降补偿和与网络的计划交易［１３］。ｍ＝ＰＶ，ｍａｘＬ，ｍａｘ（２）

ｃＶ－Ｖ

在本文中，为光伏系统中使用的电池储能系统