Comparative Study of Active Power Curtailment Methods of PVs for Preventing Overvoltage on Distribution Feeders
Comparative Study of Active Power Curtailment Methods of PVs for Preventing Overvoltage on Distribution Feeders
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防止配电馈线过电压的光伏有功限电方法对比研究
DOI：
10.1109/pesgm.2018.8585526
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ceylan, Oguzhan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Paudyal, Sumit;Bhattarai, Bishnu P.;Tonkoski, Reinaldo;Dahal, Sudarshan;Ceylan, Oguzhan
过电压是光伏发电普及率较高的配电网的主要问题之一。通过控制光伏发电的有功/无功功率可以防止过电压。然而，考虑到低压馈线的高R/X比，使用无功功率的电压控制不会像使用有功功率那样有效。因此，光伏发电的有功功率削减（APC）虽然并不可取，但有时还是有必要防止过压问题。现有文献中有丰富的集中式和基于下垂的 APC 和/或光伏无功功率控制方法，以防止过压问题。在此背景下，本文重新审视了最流行的现有方法，并使用具有 24 个住宅的典型北美 240 V 低压馈线评估了基于下垂和集中式方法的性能。在这项工作中，我们的主要发现是：a）基于下垂的方法提供了保守的解决方案或没有完全消除过电压，b）基于潮流敏感性的下垂方法导致比集中式方法多13％的弃电，c）与标准下垂方法相比，集中式方法减少了40％的能源，同时没有观察到过电压，d）在集中式方法中以非单位功率因数运行光伏发电导致减少了5％的能源减少。
Overvoltage is one of the major issues on distribution grids with high penetration of photovoltaic (PV) generation. Overvoltage could be prevented through the control of active/reactive power of PVs. However, given the high R/X ratio of low voltage feeders, voltage control by using reactive power would not be as effective as using active power. Therefore, active power curtailment (APC) of PVs, though not desirable, becomes necessary at times to prevent the overvoltage issues. Existing literature is rich in centralized and droop-based methods for APC and/or reactive power control of PVs to prevent overvoltage issues. In this context, this paper revisits the most popular existing methods, and evaluates the performance of droop-based and centralized methods using a typical North American 240 V low voltage feeder with 24 residential homes. In this work, our key findings are: a) droop-based methods provided conservative solutions or did not eliminate the overvoltages completely, b) power flow sensitivity based droop approach led to 13% more curtailment than the centralized approaches, c) centralized approach had 40% less energy curtailed compared with standard droop while no overvoltages were observed, and d) operating PVs at non-unity power factor in centralized approach led to 5% less energy curtailment.
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