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高比例户用光伏接入下低压配电网户变关系识别

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电网技术 2024年第3期48卷 1160-1171页

作者：朱音洁赵健宣羿孙智卿上海电力大学电气工程学院上海市杨浦区200090 国网浙江省电力有限公司杭州供电公司浙江省杭州市310016

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于... 详细信息

近年来,随着分布式光伏的发展,用户可参与的户用光伏系统在低压配电网中的并网数量快速增长。针对高比例户用光伏下的低压配电网具备的基本特征,提出一种基于台区配变及用户功率平衡关系的光伏时序功率卷积模型,并在此基础上,采用基于高斯混合模型的电压聚类优化目标函数进行户变关系识别。首先,基于用户-配变功率平衡关系,建立了高比例户用光伏的低压户变关系的多元线性回归模型;其次,提出一种基于Bi LSTM算法的光伏时序识别方法,筛选出光伏瞬时渗透率最高的时序片段;根据已识别的光伏时序片段建立光伏权重矩阵,并引入该矩阵将多元线性回归模型进行加权回归后转化为光伏时序功率卷积模型求解,在平抑光伏波动影响的同时初步识别户变从属关系;然后,提出一种基于高斯混合模型进行电压聚类的优化目标函数作为验证步骤,能够进一步排除验证错误的用户,提高户变关系的准确率;最后,以某地区实际低压配电网为例,分别使用该地区推广户用光伏前后不同时期的历史数据集进行识别,通过识别结果对比,验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词：低压配电网户变关系拓扑辨识智能电表户用光伏

含高比例户用光伏的低压配电网电压控制研究综述

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电网技术 2018年第1期42卷 220-229页

作者：蔡永翔唐巍徐鸥洋张璐中国农业大学信息与电气工程学院

户用光伏的并网和利用对缓解当前的能源和环境危机具有重要意义,高比例户用光伏并网所导致的电压问题成为制约网络消纳的关键因素。阐述了含高比例户用光伏低压配电网中的电压问题;介绍了基于电压灵敏度分析的电压控制原理;在此基础上,... 详细信息

户用光伏的并网和利用对缓解当前的能源和环境危机具有重要意义,高比例户用光伏并网所导致的电压问题成为制约网络消纳的关键因素。阐述了含高比例户用光伏低压配电网中的电压问题;介绍了基于电压灵敏度分析的电压控制原理;在此基础上,综述了低压配电网中基于有功调节、无功调节、分接头调节以及多设备协调的电压控制方法;评述了以上方法的适用场景、优势以及不足;总结了当前研究所面临的挑战并展望了低压配电网电压控制新趋势。

关键词：户用光伏低压配电网电压控制电压越限电压波动

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户用光伏接入对配电网电压影响及优化研究

可再生能源 2020年第6期38卷 811-816页

作者：张芳毛学魁北京信息科技大学自动化学院北京100192 国网北京海淀供电公司北京100195

户用光伏的随机性和波动性是制约网络消纳的关键因素,高比例的户用光伏并网将影响区域网络的静态电压稳定。文章通过户用光伏系统分析,研究了户用光伏接入对配电网电压波动的影响;并提出基于遗传算法的含户用光伏配电网无功优化方法;最... 详细信息

户用光伏的随机性和波动性是制约网络消纳的关键因素,高比例的户用光伏并网将影响区域网络的静态电压稳定。文章通过户用光伏系统分析,研究了户用光伏接入对配电网电压波动的影响;并提出基于遗传算法的含户用光伏配电网无功优化方法;最后,利用IEEE33节点配电网模型,针对不同渗透率下户用光伏接入配电网进行仿真实验,验证了所提含户用光伏配电网无功优化方法的可行性与准确性,可有效解决配电网电压波动问题。

关键词：户用光伏配电网电压波动无功优化

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户用光伏储能系统的能源管理装置

户用光伏储能系统的能源管理装置

作者：任拥伟安徽理工大学

学位级别：硕士

户用光伏储能系统中,如何实现对户用光伏电池、储能电池、户用负载和交流电网的运行状态及主要参数的监测、控制和保护,如何协调好户用光伏电池、储能电池、户用负载和交流电网之间能量的合理调配,研究户用光伏储能系统的能源管理装置... 详细信息

户用光伏储能系统中,如何实现对户用光伏电池、储能电池、户用负载和交流电网的运行状态及主要参数的监测、控制和保护,如何协调好户用光伏电池、储能电池、户用负载和交流电网之间能量的合理调配,研究户用光伏储能系统的能源管理装置具有重要意义。本文阐述课题研究背景、研究目的与研究意义,对国内外能源管理装置的发展及研究现状做了具体分析。阐述能源管理装置的功能,控制方案及工作原理,确定能源管理装置的总体架构。在硬件平台设计上,选用ARM11系列的S3C6410作为核心控制器,硬件平台电路设计主要包括电源接口电路、USB接口电路、通信接口电路、SD Card接口电路、LCD电容触摸屏接口电路。对于能源管理装置软件平台,本文采用嵌入式linux操作系统和Qt作为软件开发平台,进行宿主机平台搭建及嵌入式linux操作系统移植,选用SQlite作为能源管理装置的后台数据库,使能源管理装置具有数据存储的功能。能源管理装置采用的通信传输方式有RS232、RS485、SX1278及以太网。其中RS232主要实现能源管理装置与户用负载参数的数据通信;RS485主要实现能源管理装置与外界环境参数、户用光伏电池参数及交流电网参数的数据通信;SX1278主要实现能源管理装置与储能电池参数的数据通信;以太网主要实现能源管理装置与上位机的数据通信。选用Qt软件设计能源管理装置应用程序及人机界面,能源管理装置应用程序交叉编译移植到硬件平台,在实验室搭建能源管理装置硬件测试平台,进行功能测试。测试表明,满足系统设计要求。该能源管理装置具有体积小、功耗低、操作方便等特点,具有很好的市场应用前景。

关键词：户用光伏能源管理嵌入式系统 SQlite Qt

时空异质性视角下的中国户用光伏的报废量与可回收资源潜力预测

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环境科学 2024年

作者：罗佳涵陈磊蔡国田白海军沈阳化工大学信息工程学院中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室

研究户用光伏报废量及其可回收资源化潜力，不仅直接关系到光伏产业的循环经济模式构建和未来成本效益分析，还深刻影响不同地区生活部门的环境保护与可持续发展。这一研究对制定有效的回收政策和促进资源循环利用具有重要意义，为合理... 详细信息

研究户用光伏报废量及其可回收资源化潜力，不仅直接关系到光伏产业的循环经济模式构建和未来成本效益分析，还深刻影响不同地区生活部门的环境保护与可持续发展。这一研究对制定有效的回收政策和促进资源循环利用具有重要意义，为合理建设和布局不同地区报废光伏组件的回收和处置能力提供了技术支撑。鉴于不同地区户用光伏系统寿命与装机量受限于住宅屋顶面积的特点，结合了物质流分析和时空差异分析方法，对全国及各地区未来的户用光伏报废量和可回收潜力进行了预测。结果表明，到2050年，中国户用光伏累计装机量将达467.33GW。在保守、基准和高速发展这3种情景下，基于早期失效和常规失效模式，高速发展情景下的累计报废量最高，分别达705.11GW和627.80GW，相较于保守情景增长了约200%。在常规失效情景下，废弃组件的资源总含量为202.7万t，相较保守情景增加49.8%，但较高速发展情景减少了45.17%。从时空异质性的角度来看，早期发展迅速且政策落实较早的省份，如山东和河北，预计将在2042年前后迎来报废高峰，应优先实施回收政策并完善相关体系。而广东、浙江和江苏等省份，虽然报废高峰期较晚，但仍需提前规划回收基金，推动技术创新。四川、贵州和重庆等地区，尽管报废量相对较低，但对有毒金属的处理亦不容忽视。建议进一步强化户用光伏系统的运维管理，通过提升运维质量、引入智能管理技术以及实施以旧换新计划等措施，同时根据区域差异情况，科学合理地布局报废光伏组件的回收和处置能力。

关键词：户用光伏时空异质性市场供给A模型替代装机资源回收潜力

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合作开发户用光伏项目收入核算探讨

财务与会计 2023年第17期 56-58页

作者：高学明汪洋国能神皖能源有限责任公司财务共享中心国能神皖安庆发电有限责任公司财务部

合作开发户用光伏项目运营和结算模式的创新,在促进户用光伏项目发展的同时,也导致了交易或事项的经济实质与法律形式的背离,合作开发户用光伏项目收入的会计核算因此成为一个函需探讨和解决的问题。本文提出了开发企业对合作开发户用... 详细信息

合作开发户用光伏项目运营和结算模式的创新,在促进户用光伏项目发展的同时,也导致了交易或事项的经济实质与法律形式的背离,合作开发户用光伏项目收入的会计核算因此成为一个函需探讨和解决的问题。本文提出了开发企业对合作开发户用光伏项目收入按照交易或事项的法律形式、按照实质重于形式的原则、按照合营安排中的共同经营进行会计处理的三种会计处理方式,认为按照实质重于形式的原则或合营安排中的共同经营进行会计处理,提供的会计信息质量更高,应优先选用.

关键词：合作开发户用光伏会计核算

含高比例户用光伏的柔性互联台区运行优化研究

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含高比例户用光伏的柔性互联台区运行优化研究

作者：马铭浩贵州大学

学位级别：硕士

在国家政策和能源发展的双重驱动下,户用光伏在台区并网数量呈爆发式增长。大规模户用光伏并网后,光伏过剩的有功功率将导致台区运行环境恶化,电压波动和越限、三相不平衡以及网损加剧等问题更为突出。而传统配电台区为单辐射状结构,调... 详细信息

在国家政策和能源发展的双重驱动下,户用光伏在台区并网数量呈爆发式增长。大规模户用光伏并网后,光伏过剩的有功功率将导致台区运行环境恶化,电压波动和越限、三相不平衡以及网损加剧等问题更为突出。而传统配电台区为单辐射状结构,调控手段单一,缺乏功率的支撑,难以满足大规模户用光伏的并网需求。考虑到柔性互联交直流混合的台区供配电形式具备更为强大的潮流控制能力和分布式电源就地消纳能力,是能够有效应对上述问题的重要手段之一。本文在该背景下,围绕含高比例户用光伏的台区运行环境开展低压柔性互联技术的相关研究,具体内容如下:(1)建立了柔性互联台区的相关元件模型以及运行稳态模型。元件模型包括户用光伏发电单元、储能装置和柔性互联装置模型,台区稳态模型包括三相四线制低压配电网线路模型、基于电流注入型牛顿法的三相潮流计算模型以及直流系统牛顿-拉夫逊法进行潮流计算模型,通过一个含双端FID的柔性互联低压配电网作为算例分析验证。(2)考虑柔性互联装置和储能装置一体化接入,构建了一种基于柔性互联的交直流混合低压台区供配电形态。在构建基于B2B-VSC的FID和储能一体化接入模型的基础上,设计了一种考虑台区电压越限、三相不平衡以及高网损问题的运行优化策略,并采用二阶锥松弛和线性化的思想对优化模型进行简化,利用正十六变形对FID二阶锥约束进行拟合,降低模型求解难度。从FID直流侧储能接入影响、优化权重系数多角度分析了交流台区运行环境改善情况。结果表明所提出的基于台区内部柔性互联的交直流混合供配电模式能有效提升台区的调控能力,改善台区承载分布式能源的电能质量水平。(3)采用了一种交流台区与低压直流系统末端柔性互联的台区供电形态,同时设计了一种考虑有载调压装置、并联电容器组、VSC和储能的多设备互补的交直流混合两阶段优化方案。第一阶段以消纳光伏、降低网损为目标函数,求取OLTC和并联电容器组24h最优动作序列;第二阶段考虑光伏及负荷短时功率特性并结合一阶段优化结果,以消纳光伏、降低网损和节点电压偏差为目标,优化VSC和储能装置短时功率出力。模型求解方法在二阶锥松弛和线性化的基础上,针对连续优化无法完全模拟离散变量,采用一种基于k-meas聚类动态解耦策略对优化模型中变量进行解耦。算例结果表明,所提方法能够有效改善交流台区运行情况,提升台区光伏消纳能力。

关键词：户用光伏柔性互联台区一体化二阶锥规划多设备互补

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基于源荷互动的高比例户用光伏并网电压控制

基于源荷互动的高比例户用光伏并网电压控制

作者：吕捷南京师范大学

学位级别：硕士

随着能源行业的快速发展以及低碳转型的迫切要求,户用光伏和电动汽车的成本日益下降,越来越普遍地接入电网。但由于光伏发电的间歇、波动特性以及电动汽车的大功率用能随机性,高比例新型发电/用能设备并网后会造成电网电压越限问题加剧... 详细信息

随着能源行业的快速发展以及低碳转型的迫切要求,户用光伏和电动汽车的成本日益下降,越来越普遍地接入电网。但由于光伏发电的间歇、波动特性以及电动汽车的大功率用能随机性,高比例新型发电/用能设备并网后会造成电网电压越限问题加剧等诸多风险。为解决户用光伏系统的并网功率消纳问题,提升配电网对户用光伏系统的消纳能力,光伏并网的管理受到了国内外学者的广泛关注。然而已有研究大多数从增加储能或者减少光伏有功输出角度入手,前者成本较高,后者则造成了清洁能源的浪费。本文从源荷互动角度,通过调控电动汽车等可调度负荷以及智能负载等手段,分别从基于可调度负荷的源荷互动能量管理以及基于户用光伏及智能负载的源荷互动控制方法两个方面进行了分析,主要内容如下:首先,搭建了含智能负载的户用光伏用户家庭微电网模型,建立了单相锁相环、光伏网侧PWM换流器以及ES的动态模型,分析了家庭微电网中的户用光伏及智能负载的控制策略,提出基于有功控制的智能负载稳压控制方法。为有效提高系统动态控制性能,提高光伏前后级动态响应速度,对原有光伏控制系统进行了改进,在传统电压电流双闭环基础上,引入电网扰动电压项和电压降项进行前馈补偿,提出功率电压前馈双闭环控制策略。其次,研究基于可调度负荷的源荷互动能量管理方法。以日前预测值为基准,建立舒适度评价指标,并提出基于价格敏感的模糊隶属度函数,使得舒适度相关负载能根据电价不同而动态改变其需求响应强度,在保证用户满意度的同时降低用户的电费支出,将所提策略通过混合整数线性规划算法进行规划最优求解,实现光伏与电动汽车等可调度负荷的源荷互动能量管理,并通过算例验证所述方法的有效性。最后,针对户用光伏并网造成的电压波动与越界问题,建立用户接入配电网阻抗线路模型,分析用户节点的电压特性。为提高系统的动态性能,依据时间乘绝对误差积分准则,采用Jaya算法进行控制器多PI参数整定优化,仿真结果表明系统在不同运行状态下均具有良好的鲁棒性。针对配电网馈线电压偏移问题,采用光伏无功及智能负载有功的两层协调控制方法,并配合多智能负载协同控制,利用智能负载精确地改变用户节点的有功功率。最后通过仿真验证基于光伏无功及智能负载有功的两层协调控制方法,以及基于多智能负载协同控制的有效性。

关键词：户用光伏智能负载能量管理多目标优化电压越限

磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输系统的研究与设计

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磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输系统的研究与设计

作者：李晨阳沈阳农业大学

学位级别：硕士

无线电能传输技术是一种不使用金属导线或发生其它物理接触的,在空间中把能量传输到用电设备的电能传输方式,具有方便、安全、灵活等导体传输无可比拟的优点。随着最近几年人们对新能源越来越多的关注,太阳能作为清洁、可再生的能源,光... 详细信息

无线电能传输技术是一种不使用金属导线或发生其它物理接触的,在空间中把能量传输到用电设备的电能传输方式,具有方便、安全、灵活等导体传输无可比拟的优点。随着最近几年人们对新能源越来越多的关注,太阳能作为清洁、可再生的能源,光伏发电技术得到了大力的推广。运用无线电能传输技术灵活等特点将其运用到光伏发电传输上,实现从发电、输电到配电的全过程,会具有重要的意义。本文针对磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输系统进行以下研究:(1)进行对比分析主流无线电能传输技术各自的优势和局限性,对于户用光伏无线输电的情况要求,决定采用磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)的方式,然后详细分析了磁耦合谐振式技术的运行原理。(2)对磁耦合谐振式无线电能传输系统进行建模分析,分析电路的拓扑结构,比较SS式和SP式的输出功率影响因素。设计装置的谐振频率、线圈电感量,运用MATLAB研究了磁耦合谐振式无线电能传输装置线圈距离、频率、输入电压、品质因数等方面对系统输出特性的影响,做了参数对系统的传输特性影响的研究。(3)磁耦合谐振式户用光伏无线电能传输装置的设计,运用户用光伏的光伏组件作为电源,经过MPPT降压模块,传输到装置当中。户用光伏磁耦合谐振式装置的设计主要包括:信号发生模块、驱动电路、逆变电路、耦合谐振模块、整流电路这五部分模块。(4)最后运用MATLAB/simulink仿真模块搭建,得出仿真结果,仿真验证参数对传输特性的影响,验证前面理论的正确性。然后连通焊接好的实物装置,选择晴朗天气试验,测出信号频率、延时线路的电压波形等,万用表采集装置数据,调整线圈之间的距离对负载小灯泡的影响,完成光伏电进行无线电能传输的应用研究。

关键词：磁耦合谐振户用光伏传输特性无线电能传输