Аналіз впливу стабільності роботи енергосистеми із високою часткою сонячних фотоелектричних установок на енергетичну безпеку систем розподілу електроенергії

Abstract

У цьому дослідженні представлено метод визначення стандартного набору параметрів для представлення великомасштабних і агрегованих сонячних фотоелектричних установок у дослідженнях стабільності з точки зору оператора системи передачі (TSO). Метод враховує насамперед умови, передбачені у вимогах до приєднання до мережі; в ілюстративних цілях використовуються вимоги підключення Нідерландів. Крім того, для оцінки впливу сонячних фотоелектричних установок на стабільність перехідних процесів запропоновано співвідношення, визначене як коефіцієнт струму короткого замикання (SCC). Щоб проілюструвати роботу запропонованого співвідношення, використано мережу передачі TenneT TSO BV у Нідерландах. Аналіз показав, що високі значення коефіцієнта SCC PV є індикатором того, що сонячні фотоелектричні установки впливають на перехідну стабільність, тоді як низькі значення SCC PV коефіцієнта показали, що сонячні фотоелектричні установки мають мінімальний вплив на перехідну стабільність. Крім того, надаються методи покращення стабільності перехідних процесів, які включають обмеження робочих областей критичних генераторів, збільшення коефіцієнта короткого замикання шляхом додавання синхронного конденсатора або статичного компенсатора (STATCOM) і зменшення реактивного опору між критичним синхронним генератором і несправною шиною.

This study presents a method for determining a standard set of parameters for representing large-scale and aggregated solar photovoltaic installations in stability studies from the point of view of the transmission system operator (TSO). The method primarily takes into account the conditions stipulated in the grid connection requirements; for illustrative purposes, the connection requirements of the Netherlands are used. In addition, a ratio defined as the short-circuit current coefficient (SCC) is proposed to assess the impact of solar photovoltaic installations on the stability of transients. To illustrate the operation of the proposed relationship, the transmission network of TenneT TSO BV in the Netherlands is used. The analysis shows that high values of SCC PV are an indicator that solar PV installations affect transient stability, while low values of SCC PV indicate that solar PV installations have minimal impact on transient stability. In addition, methods for improving transient stability are provided, which include limiting the operating areas of critical generators, increasing the short-circuit factor by adding a synchronous capacitor or static compensator (STATCOM), and reducing the reactance between the critical synchronous generator and the faulty bus.