Розглянута робота фотоелектричної станції (ФЕС), підключеної до розподільної мережі (РМ) через смартінвертор, який має функцію стабілізації вихідної напруги за допомогою регулювання реактивної потужності. Побудовано електричну модель системи “ФЕС – радіальна РМ – розподільна підстанція (ПС)” і виконано відповідні чисельні розрахунки системи нелінійних рівнянь у представленні потоків потужності. Проаналізовано вплив вихідної потужності інвертора на напругу спільного профобладнання, а саме: параметрів підвищувальних трансформаторів і пропускної спроможності електричних ліній. При цьому застосовувались моніторингові дані з інверторів ФЕС, що піддаються відключенню від мережі при високому рівні сонячної радіації. Виявлено, що потужності трансформаторів суттєво не впливають на перенапруги в СТІП, якщо трансформатори мають відповідну потужність. Те саме стосується і втрат видачі потужності в розподільній лінії електропередавання. Показано, що головну роль в перевищенні допустимої вихідної напруги інвертора, який підключений до розподільної мережі, відіграють електричні втрати у з'єднувальних проводах між СТІП і підвищувальним трансформатором. Отримані граничні значення довжини з'єднувальної лінії для різних типів проводів СІП, які широко застосовуються для малопотужних ФЕС, а також для різних типів мережевого обладнання РМ і ПС. Проаналізована можливість підтримки напруги у точці підключення ФЕС до РМ за допомогою модуляції реактивної потужності смартінвертором. Виконано моделювання інверторного регулювання напруги з урахуванням ролі мережевого обладнання (трансформаторів та фідерів). Отримані оцінки ступенів впливу ефекту динамічного інверторного регулювання, а також установлена залежність цього ефекту від довжини з’єднувальної лінії між СТІП і підвищувальним трансформатором. Показано, що інверторне регулювання є більш ефективним на зниженні напруги, ніж на підвищенні, а також що чим більша довжина з'єднувальної лінії, тим більше виражений регулювальний ефект.
The article deals with the problems of the PV plants operation in the low voltage network (LVN), namely the influence of PV generation on bus voltages and stability of network, as well as disconnecting the inverters from network in order to avoid overvoltages. The operating of PV inverter tied to LVN is considered on the framework of the reduced two-bus equivalent circuit. One bus of this circuit describes the inverter which is connected to the step-up transformer via short line and second one is the equivalent representation of LVN. The reduced two-bus circuit in contrast to the multi-bus schemes has exact solutions for power flows between PV plant and network. The analytical solutions obtained for this model allows us to determine the voltage stability region, the disconnecting conditions from the network (islanding), the dependence of the bus voltages on the levels of generation and load. On the base of this model, the monitoring data for power and output voltages of three-phase Growatt 30 kW inverter were analyzed. The inverter is tied to LVN by a relatively short line segment with known parameters which is typical for private and small industrial photovoltaic systems. The stable operation of PV plant in the network depends on the ratio of generation and consumption levels at the bus on the plant side, as well as on the capacity of the connecting line. Under analyzing of an overvoltage in the inverter bus appearing due to large solar radiation, one should take into account the limited inverter’s possibility to reduce the output power by changing the operating point on the curve “voltagepower”. The article performs the optimization calculations which determine the parameters characterizing the inverter and line capacity. The developed method for analyzing monitoring data of modern inverters can be a useful tool in solving problems of PV plant equipment diagnostics, as well as of predicting the electricity amount supplied to the network.
Розглянута робота фотоелектричної станції (ФЕС), підключеної до розподільної мережі (РМ) через смартінвертор, який має функцію стабілізації вихідної напруги за допомогою регулювання реактивної потужності. Побудовано електричну модель системи “ФЕС – радіальна РМ – розподільна підстанція (ПС)” і виконано відповідні чисельні розрахунки системи нелінійних рівнянь у представленні потоків потужності. Проаналізовано вплив вихідної потужності інвертора на напругу спільного профобладнання, а саме: параметрів підвищувальних трансформаторів і пропускної спроможності електричних ліній. При цьому застосовувались моніторингові дані з інверторів ФЕС, що піддаються відключенню від мережі при високому рівні сонячної радіації. Виявлено, що потужності трансформаторів суттєво не впливають на перенапруги в СТІП, якщо трансформатори мають відповідну потужність. Те саме стосується і втрат видачі потужності в розподільній лінії електропередавання. Показано, що головну роль в перевищенні допустимої вихідної напруги інвертора, який підключений до розподільної мережі, відіграють електричні втрати у з'єднувальних проводах між СТІП і підвищувальним трансформатором. Отримані граничні значення довжини з'єднувальної лінії для різних типів проводів СІП, які широко застосовуються для малопотужних ФЕС, а також для різних типів мережевого обладнання РМ і ПС. Проаналізована можливість підтримки напруги у точці підключення ФЕС до РМ за допомогою модуляції реактивної потужності смартінвертором. Виконано моделювання інверторного регулювання напруги з урахуванням ролі мережевого обладнання (трансформаторів та фідерів). Отримані оцінки ступенів впливу ефекту динамічного інверторного регулювання, а також установлена залежність цього ефекту від довжини з’єднувальної лінії між СТІП і підвищувальним трансформатором. Показано, що інверторне регулювання є більш ефективним на зниженні напруги, ніж на підвищенні, а також що чим більша довжина з'єднувальної лінії, тим більше виражений регулювальний ефект.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.