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随着阶梯电价的逐步实施以及电动汽车之类的新型负荷的逐步推广, 配电网的需求侧管理越来越走入人们的视线, 对负荷进行主动管理是主动配电网核心理念的又一重要组成部分。从原理上来说, 加强需求侧管理更有利于实现源荷平衡, 减小配电网中的无功损耗和电压损耗。而从对配电网运行的影响角度, 负荷调整又与分布式电源接入有所不同, 分布式电源的出力随气候和时空分布因素变化的波动性更剧烈, 突变性更强, 相对而言可调负荷的变化幅度和速率较为缓和, 可控性更好, 同样将从正反两个方向影响到配电网的无功电压特性。
电动汽车行业日渐兴起, 其充电时间具有一定的灵活性, 可从协议供电和阶梯电价两方面入手, 使其成为主动配电网中负荷响应的重要一环。当电动汽车规模接入电网时, 其无控制充电行为将会对电网造成冲击和扰动, 而有序的充放电则有助于电网的经济运行。由此, 车辆到电网(vehicle to grid, V2G)技术应时而生, 即电动汽车忙时则充电从电网获取电能, 闲时则放电接入反哺电网。V2G技术的产生和发展增强了电网对电动汽车的有序和有效管理, 引导着需求侧主动管理的进一步发展。也有学者在V2G的基础上提出了电池到电网(battery to grid, B2G)技术, 大大拓宽了该领域研究的范畴。
综合以上因素, 主动配电网的无功电压特性变得更为复杂, 具有广范围、多变量、高维度的特点, 想要更好地消纳分布式电源并对配电网进行有效的主动控制, 必须要对多因素作用下的主动配电网无功电压特性有进一步的研究。
3主动配电网无功电压控制
传统配电网无功优化方案中, 影响无功优化结果的不确定因素大多数只有负荷的波动, 而由于分布式电源接入后输出功率受天气和地域等随机波动的影响很大, 主动配电网中的不确定因素增多。相比负荷变化, 分布式电源出力的变化更加频繁, 因此高渗透率分布式电源接入的主动配电网的无功电压控制问题变得更为复杂, 仅仅依靠分布式电源的调节能力还远不能满足保持配电网的合理电压水平的需求, 想解决配电网的无功平衡问题, 仍然要协同多种设备进行控制。
目前的研究中, 对主动配电网的无功电压控制方法主要可以分为两大类: ①集中式的协同控制; ②分散式的自治控制。
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