分布式能源的无功功率管理

IEA PVPS Task14 研报探讨了在可再生能源高渗透率下，分布式能源资源（DER）在无功功率管理中的作用和潜力。报告首先介绍了Task14的目标，即促进光伏等可再生能源在电力系统中的应用，并分享无功功率管理的经验和挑战。

报告重点分析了德国、瑞士、日本和意大利等国家的无功功率管理法规和标准，包括电网代码和框架，这些法规和标准对DER提供无功功率控制提出了要求。研究发现，各国在DER无功功率管理方面存在不同的监管方法，例如德国强调DER提供可控无功功率，瑞士则关注对提供无功功率的DSO进行公平补偿，日本采用固定功率因数控制策略，而意大利则强调根据能力曲线进行连续无功功率调节。

报告还探讨了DER无功功率支持潜力，并介绍了无功灵活性小时（RFH）、无功容量信用（rCC）和无功能量信用（REC）等关键性能指标。研究发现，水力发电和热力发电等固定无功功率能力的DER，以及所有具有STATCOM功能的DER，在这些指标上表现良好。

报告还重点分析了德国、奥地利和日本等国的研究和应用案例。德国的研究案例展示了面向应用的无功功率管理方法，该方法利用中压DER的无功功率来控制110kV电网接口的无功功率交换，从而提高电网稳定性。奥地利的研究案例探讨了无功功率控制在低压电网中的应用，但由于电网基础设施的异质性和缺乏大规模电网模拟能力，无功功率控制的应用仍面临挑战。日本的研究案例评估了固定功率因数控制和更新功率因数设置等不同电压控制策略的电压控制性能，并建议根据电压条件动态调整功率因数设置，以适应更高的光伏渗透率。

报告最后总结了无功功率管理在能源转型中的重要性，并提出了进一步研究的建议，包括加强无功功率管理研究、及时更新监管框架、加强TSO和DSO之间的合作，以及开发更准确和可靠的可再生能源无功功率预测方法。