摘 要
随着全球能源转型的加速推进，分布式光伏（DPV）作为可再生能源的重要组成部分，在配电网中的渗透率持续提升。然而，大规模分布式光伏接入对配电网电压稳定性的影响日益显著，成为制约其进一步发展的关键问题之一。为此，本文以分析分布式光伏接入对配电网电压分布的影响为核心目标，深入探讨其作用机制及优化策略。研究基于改进的潮流计算模型，结合典型配电网拓扑结构，通过仿真分析不同接入容量、位置和渗透率条件下的电压变化特性。同时，引入灵敏度分析方法，量化分布式光伏接入与节点电压之间的关系，揭示其对电压波动和越限风险的具体影响。研究结果表明，分布式光伏接入可能导致配电网末端节点电压升高甚至越限，尤其是在高渗透率场景下，这种效应更为明显。此外，接入位置对电压分布的影响具有显著差异，靠近负荷中心的接入方式能够有效缓解电压偏差问题。本文的主要创新点在于提出了一种综合考虑分布式光伏时空特性和配电网运行状态的评估框架，并验证了其在实际工程中的适用性。研究成果为分布式光伏规划与运行提供了理论支持和技术参考，有助于实现新能源高效消纳与配电网安全稳定运行的协调统一。关键词：分布式光伏；配电网电压稳定性；潮流计算模型；灵敏度分析；接入位置优化
Abstract
With the accelerating global energy transition, distributed photovoltaics (DPV), as a critical component of renewable energy, have been increasingly integrated into distribution networks. However, the large-scale integration of DPV has significantly impacted the voltage stability of distribution networks, becoming one of the key constraints on further development. To address this issue, this study focuses on analyzing the impact of DPV integration on voltage distribution in distribution networks, exploring its underlying mechanisms and optimization strategies. Based on an improved power flow calculation model and combined with typical distribution network topologies, simulation analyses were conducted to investigate voltage variation characteristics under different接入 capacities, locations, and penetration levels. Additionally, sensitivity analysis was introduced to quantify the relationship between DPV integration and nodal voltages, revealing its specific effects on voltage fluctuations and over-limit risks. The results indicate that DPV integration may lead to increased or even over-limit voltages at the terminal nodes of distribution networks, particularly under high-penetration scenarios where this effect is more pronounced. Moreover, the influence of integration location on voltage distribution varies significantly; integrating closer to load centers can effectively mitigate voltage deviation issues. A major innovation of this study lies in proposing an evaluation fr amework that comprehensively considers the spatiotemporal characteristics of DPV and the operational status of distribution networks, with its practical applicability verified through engineering cases. The research findings provide theoretical support and technical references for DPV planning and operation, contributing to the coordinated realization of efficient new energy accommodation and the safe, stable operation of distribution networks..
Key Words：Distributed Photovoltaic；Distribution Network Voltage Stability；Power Flow Calculation Model；Sensitivity Analysis；Access Location Optimization
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 2
1.1 分布式光伏接入的研究背景与意义 2
1.2 配电网电压影响分析的研究现状 2
1.3 本文研究方法与技术路线 3
第2章 分布式光伏接入的基本原理与特性分析 4
2.1 分布式光伏系统的运行机制 4
2.2 光伏接入对配电网的物理特性影响 4
2.3 光伏发电的波动性与不确定性分析 5
2.4 光伏接入的关键技术参数 6
第3章 分布式光伏接入对配电网电压的影响机理 8
3.1 光伏接入对电压分布的影响路径 8
3.1.1 节点电压变化规律 8
3.1.2 电压波动的时空特性 8
3.1.3 不同接入方式下的电压响应 9
3.1.4 光伏渗透率对电压水平的作用 9
3.2 光伏功率注入与电压调节的关系 9
3.2.1 功率因数对电压的影响 10
3.2.2 无功功率补偿的作用 10
3.2.3 有功功率波动的电压效应 10
3.2.4 最大功率点跟踪对电压稳定性的影响 11
3.3 网络拓扑对电压分布的影响分析 11
3.3.1 放射状网络中的电压分布特征 11
3.3.2 环网结构中的电压均衡性 12
3.3.3 分支节点的电压敏感性分析 12
3.3.4 多光伏接入点的电压协调问题 12
第4章 分布式光伏接入的电压优化策略与仿真验证 14
4.1 基于模型的电压优化方法研究 14
4.1.1 数学建模与目标函数设定 14
4.1.2 约束条件的定义与处理 14
4.1.3 优化算法的选择与改进 15
4.1.4 模型验证与结果分析 15
4.2 无功补偿技术在电压调控中的应用 15
4.2.1 静态无功补偿装置的效果评估 15
4.2.2 动态无功补偿策略的设计 16
4.2.3 分布式无功补偿的布局优化 16
4.2.4 无功补偿对电压稳定性的提升作用 16
4.3 智能控制技术在电压管理中的实现 17
4.3.1 基于人工智能的电压预测方法 17
4.3.2 实时电压监测与反馈控制 17
4.3.3 分布式电源协同控制策略 17
4.3.4 控制效果的仿真与实验验证 18
4.4 典型场景下的电压优化案例分析 18
4.4.1 农村配电网中的光伏接入优化 18
4.4.2 城市配电网中的电压调控实践 19
4.4.3 工业园区的分布式光伏电压管理方案 19
4.4.4 复杂网络环境下的综合优化策略 19
结 论 19
参考文献 21
致 谢 22
