光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施
光伏发电对电力系统的影响及管控措施

光伏发电对电力系统的影响及管控措施摘要:现当今,随着我国经济的加快发展,我国太阳能发电技术的快速发展,其装机容量已经位居世界前列,光伏发电作为我国应用最广、数量最庞大的新能源发电方式之一,其对保护环境和降本增效都起到了至关重要的作用。
关键词:光伏发电;电力系统;影响;管控措施引言光伏发电受日照条件影响大,发电效率具有不稳定性,光伏发电系统并网时,会对电力正常供应产生影响。
现阶段,光伏发电的应用需求日益增加,使得对光伏发电对电力系统产生的影响进行分析,成为推动大规模光伏发电系统应用范围不断扩大,保证电力资源正常供应的重要举措之一。
1光伏发电对电力系统的积极意义1.1有效地减少了电能的损耗在传统的发电过程中,电能的使用是通过蓄电池来实现的,这样不仅对电能的使用有着大量的损耗,还会在电力储存的过程中出现各种各样的安全问题和隐患,同时蓄电池的使用也大大的降低了电能的使用效率。
但是在大规模光伏发电中,使用的是逆变器对光能进行处理,所以在光能转化为电能的过程中不需要蓄电池的使用,所以减少了电能的储存和释放,这样就大大的降低了能源转变过程中的能源损耗,还降低了蓄电过程中一些安全问题的发生频率。
因此光伏发电的使用能够提高电力系统的工作效率,大大的促进了我国电力事业的发展。
1.2减少污染,保护环境光能的开发和使用技术已经被广泛的应用到各个领域,尤其是光伏发电技术的应用,对于电力系统的发展起到了不可忽视的重要作用,太阳能作为一种清洁的可再生能源,坚持可持续发展的基本方针,在光伏发电的过程中对环境的污染较小,符合环境保护的发展策略,促进我国能源的可持续发展,为能源的使用和再生提供了有效地策略,为世界环境保护作出一份贡献。
1.3优化电力系统的工作效率光伏发电系统将光能有效地转变为电能为电力系统的电力来源提供了很好的质量保证,光能作为一种新型循坏利用的可再生能源,跟其他发电形式相比具有很大的优点,比如较高的发电效率和降低电流输送压力等优点。
光伏发电项目接入对电网的影响及采取的措施

光伏发电项目接入对电网的影响及采取的措施简介:张耀龙;1988.05,男,汉族,安徽省六安人,池州学院,本科学历,电子信息科学与技术专业,从事光伏新能源领域,工作九年,参与多个光伏电站的开发、建设、设计工作。
摘要:光伏电站并网运行能够充分减少配网的电能消耗,促使终端电压得到充分优化,另外减少能源成本,促使能源结构充分调节,但是在落实过程中也会产生一些问题。
对此本文介绍了光伏发电发展现状,分析了光伏发电项目接入对电网的影响及问题,并提出几点应对策略。
关键词:光伏发电;电网影响;应对策略前言:现阶段,在社会发展过程中能源重要性早已显现出来,不断推动科技进步以及保证社会、经济稳定发展,而当前能源日益紧缺,所以需要积极强化新能源研究工作。
太阳能具有环保清洁、用之不竭以及其他特点,完全满足绿色发展理念,所以其在新能源行业的发展潜力巨大。
然而因为光伏并网技术发展缓慢,给并网工作带来一定难度[1]。
1 光伏发电发展现状在以往由于光伏发电技术不够先进,我国光伏领域仍然需要借助国外技术来利用。
美国在2011年对华展开光伏“双反”案,使得我国企业承担的反倾销税率和反补贴税率均有所增加。
促使光伏企业认识到需要不断提高自身创新水平,才可以在激烈市场竞争中获得良好竞争地位,需要积极强化光伏发电技术研发工作,积极开展创新驱动,才可以保证光伏产业稳定发展。
现阶段,光伏领域发展快速,根据国家水利电力部和统计局统计数据显示,国家电网企业截至2020年12月的光伏并网容量达到2.53亿kW以上,2020年发电量2605.75亿千瓦时。
在2012年10月之后,如果光伏项目符合单个并网装机容量在6MW以内、接入电网电压在10kV以内、在用户周边、电能可以就地利用以及其他条件,则按照国家电网企业分布式光伏并网有关规定,可以免费接入此类项目,同时对多余电量进行全额收购[2]。
宿州闼闼光伏电站自发自用3.2256MW项目,是由浙江联盛新能源有限公司投资建设的光伏电站项目,总投资额约11,613,648元,该项目位于宿州闼闼木业厂区屋顶,旨在通过建设屋顶光伏电站为宿州闼闼木业厂区提供更便宜的清洁能源。
光伏发电并网对配电网保护的影响分析与保护改进

光伏发电并网对配电网保护的影响分析与保护改进摘要:近年来,随着中国综合国力的不断提高,配送网络运输也增加了许多新技术来提高其运营稳定性。
人们对电力的需求越来越大,对电力系统的安全性和稳定性的要求越来越高。
在节能环保背景下,太阳能发电技术受到越来越多的关注和研究。
光伏发电并网的好处在于省去了很多不必要的中间环节。
本文重点介绍了光伏发电技术,阐述了相关定义,对配电网的影响及其保护和改进措施。
关键词:并网光伏发电;配电网络;影响;改进措施引言:光伏发电不仅能保护环境,还能使经济水平得到很大提升,在资源节约方面也有显著效果。
目前国家大力支持光伏发电研究,配电网安全稳定增长迅速。
但是由于光伏发电刚开始发展,运行规模还达不到一定要求,对接配电网络时还存在一定的风险。
电力系统的运行模式是随着配电网大小改变的,配电网小于10KV将会导致电力系统辐射网络由垂直向水平转变。
过度连接配电网络中的光伏发电设备将导致重负荷,这将影响电网的正常稳定运行。
一、对光伏发电并网的大致介绍光伏发电由单级和双级系统组成。
前者系统简单易操作且需要的零件不多,成本很低也不需要储存能量,能用最少的人工将发电效率达到最大。
单级光伏发电的缺点是其母线直流电压不受系统控制,母线电流不受保护。
控制光伏电网系统的主要是逆变器,逆变器控制电流的走向和系统功率的输出,由于其是控制核心就必须对质量和性能严格要求和把关,以免在电力系统工作中出现意外情况。
两级并网光伏发电组件相对复杂,主要组件包括逆变器,控制系统和直流转换器。
连接到配电网的交流电源必须由逆变器转换,以将直流电转换为交流电输入电网。
DC转换器的功能则是对光伏阵列的功率进行调整和跟踪,从而能实时监测电力系统的运行情况。
双级式并网光伏系统的优点在于各部分分工合作,光伏阵列在低电压状态下就可以正常工作,其电源两级的转换是独立的,因此控制器所承担的任务就比较单一,对控制器质量和性能的要求就适当放松。
但双级式的缺点在于零部件太多且结构复杂,给工作人员的操作带来极大不便[1]。
分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策

分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策1. 电压调节问题:由于光伏发电具有不可预测性和间歇性,其并网输出的电压和频率波动较大,给低压电网的电压调节带来了一定困难。
当光伏发电系统接入配电网后,可能会导致配电网的电压偏高或偏低,影响用户的正常用电质量。
2. 线损问题:分布式光伏发电系统直接接入居民或企业的用电系统,可能会导致线损率的增加。
光伏发电系统所在的建筑物与电网之间的电缆长度相对较长,电流传输距离增加,会导致额外的线损。
3. 过载问题:随着分布式光伏系统的普及和用户规模的增大,可能会对低压配电网系统的负荷平衡产生影响。
特别是在光伏系统多次并网后,可能使得低压电网负载过大,导致线路热升高、设备寿命缩短等问题。
1. 电网规划优化:针对分布式光伏发电的接入,应加强对低压电网的规划和设计。
可以合理规划新建低压线路和变压器容量,提前考虑并网光伏系统的规模和接入位置,避免低压电网的过载和电压波动问题。
2. 智能配电设备应用:引入智能配电设备,如智能变压器和智能配电柜等,通过智能控制技术对分布式光伏发电系统进行精确调控,实现对低压电网的动态调节和优化,避免电压偏离和过载问题。
3. 接入管理机制:建立分布式光伏发电系统接入的管理机制,严格规定其技术参数和接入条件,以确保其并网对低压电网的影响得到控制。
并加强对光伏发电系统的监测和运行管理,及时发现和处理其接入后可能产生的问题。
4. 促进配电侧储能技术应用:鼓励在低压配电网上推广储能技术,如电池储能系统和超级电容储能设备,通过储能装置对光伏发电系统进行平滑化调节、储能和输出、调峰削谷,有效解决分布式光伏发电系统的波动性和间歇性问题。
5. 政策支持和法规约束:政府应加大对分布式光伏发电的政策支持力度,制定相关法规和标准,对分布式光伏发电接入低压电网的技术指南和标准进行明晰规定和约束,促进其规范发展。
光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略

光伏发电并网对电网运行的影响及解决策略摘要:21世纪到来,伴随着我国社会经济的发展与进步,我国新能源行业的不断发展,各类新能源逐渐被人们开发利用,人们对于清洁能源的应用重视程度越来越高,目前光伏发电已广泛应用于电力行业,通过应用光伏发电优化电力系统的能源结构,促进能源清洁化和可持续发展。
但是光伏发电会对电力系统的稳定运行造成一定的影响,本文介绍了光伏发电的具体情况以及其在并网过程中对于电网运行的影响,并针对这些问题提出了降低光伏发电并网对电网运行影响的具体措施,为我国光伏发电并网提供一定的参考。
关键词:光伏发电;电网运行;影响;解决策略引言:一般集中式的大型并网光伏电站是属于国家级的电站,主要是能够将发电能直接输送到电网中,由国家电网统一进行用户供电调配,但这种光伏电站投资比较大,而且通常来说,建设周期都较长,占地面积比较大。
目前我国集中式大型并网光伏电站建设还处于初级发展阶段,而对于一些小型的分散式的并网光伏电站来说,尤其是一体化光伏发电,由于前期投资较少,占地面积小,建设周期短等特点,因而成为光伏发电并网的主流。
在系统运行过程中,利用中低压配电网接入互联网/超高压电网是光伏发电系统并网的关键。
然而,光伏并网发电系统没有调速器,励磁系统使其无法进行调压调频,受到本身发电特性的影响,电压控制难度较高,压力值变化大,对于电网很容易产生谐波污染,在大规模的光伏发电并网基础上,电网全部采用大规模的光伏电量能力是不够的,而国家对于光伏电站接入的政策以及新能源调度政策的实施,使得常规的电网运行遇到了更大的困难,大规模的光伏电站并网发电后对于电网运行的影响也日益凸显。
1光伏电源简介光伏电源主要是通过利用太阳能电池将可再生的太阳能转化为电能,光伏发电原理是利用太阳能的光生伏特效应,在太阳能电池板的作用下,将太阳所发出的太阳能转化为电能。
光伏电源是由太阳能电池板、控制器以及逆变器三部分组成,在这三部分共同工作下,使得太阳能转化为电能,为电力用户提供充足的清洁能源。
分布式光伏对电网的影响及应对措施

(5)xg电 能 质 量 水 平 产 生 一 定 影 响 。 分 布 式 光 伏 高 比例 接 人 地 区 ,变 流 器 等 电 力 电 子 元 件 大 规 模 接 人 电 网 ,易 导 致 谐 波 、电 压 闪 变 、三 相 不 平 衡 等 电 能 质 量 指 标 超 标 。在 浙 江 嘉 兴 部 分 分 布 式 光 伏 集 中并 网 点 已 出 现 过 电 压 闪 变 、谐 波 畸 变 率 等 指 标 超 标 的案 例 。
(4)增 加 了 继 电 保 护 复 杂 性 。 大 量 了 电 网 潮 流 规 律 和 网供 负 荷 特 性 ,配 电 网 故 障 特 征 发 生 较 大 变 化 ,致 使 继 电 保 护 整 定 计 算 及 运 行 管 理 更 加 复 杂 。 一 是 增 加 保 护 整 定 难 度 。 故 障 情 况 下 , 分 布 式 光 伏 短 时 间 保 持 低 电 压 穿 越 运 行 状 态 ,将 持 续 提 供 故 障 电 流 和 恢 复 电 压 ,增 加 线 路 重 合 闸 和 备 自投 失 败 的 风 险 。 仿 真 结 果 表 明 ,当 分 布 式 光 伏 容 量 占 比 超 过 2o% u1,,将 出 现 因 不 满 足 检 无 压 条 件 而 导 致 备 自 投 失 败 的 情 况 。二 是 x,--j-保 护 配 置 提 出 更 高 要 求 。 随 着 分 布 式 光 伏 高 比 例 接 入 及 供 电 可 靠 性 要 求 不 断 提 高 , 配 电 网 结 构 日趋 复 杂 ,传 统 单 端 保 护 已 不 能 满 足 运 行 要 求 ,将 逐 步 应 用 以 光 纤 差 动 为 代 表 的 快 速 保 护 。
光伏发电系统并网对电网的影响及相应对策

由于 光伏 并 网发 电系统 不具 备调 峰 和 调频 能 力 ,这 接并 网 。并 网变 换器 输 出 的直 流分 量 会 流入 电 网 ,每个
将 对 电网 的早 峰 负荷 和 晚峰 负 荷造 成 冲 击 。太 阳能 发 出 变换 器 输 出 的较 少 ,但 多个 变 换器 的直 流偏 移 电 流会 使
丰 富 的太 阳辐 射 能是 重 要 的能 源 ,是 取 之不 尽 、用 之 不 线路 中 电压 的 波 动 也 会 影 响 到 有 功 补 偿 装 置 的 补 偿 效
竭 、无 污 染 、廉 价 、人类 能 够 自由利 用 的能 源 。
果 。 因此 ,光 伏 并 网发 电量 的增 加 并 不能 减 少对 电 网装
影 响 进 行 以 下 六 个 方 面 的 阐 述 。
器 (APF) 的 作 用 。
一 、 供 电 质 量
相 对 目前 的绝 大多 数 负载 ,并 网变换 器 对 电网 的谐
太 阳能并 网发 电后 ,对 电 网来说 , 电能 的流 向不 再 波 和无 功 问 题影 响 最小 ,而且 还 可能 成 为 正面 影 响 。
结构 调 整 步伐 ,努力 提 高清 洁 能源 开 发 生产 能 力 。 中 国 当然 ,电 网应 为 光伏 并 网发 电 系统 提供 足 够 的旋 转 备 用
太 阳能 资 源非 常 丰 富 ,太 阳能 资源 开 发 利用 的 潜 力非 常 机组 和 无 功 补 偿 容 量 ,来 控 制 和 调 整 系 统 的频 率 和 电
中国电力教 育
2010年 管理论 丛 与技 术研 究专刊
光伏发 电系统并 网对 电网的影响及相应对策
张新 平 刘 锦 英 赵 岩 郑 凯 王 一 飞
光伏发电对电力系统的影响及管控措施

光伏发电对电力系统的影响及管控措施摘要:在全面贯彻国家碳达峰、碳中和目标达成的背景下,全面推进新型清洁能源广泛应用,成为完成绿色低碳转型的新方向,太阳能光伏发电系统的应用比例也因此大幅度提升。
随着分布式光伏大量并网,其对电网的电能质量产生了不良影响,因此在系统运行期间需解决电能质量下降的问题。
文章首先分析在电力系统中使用大规模光伏发电的重要意义,然后探讨大规模光伏发电对电力系统的影响,并提出相关优化对策。
关键词:光伏发电;电力系统;影响;管控措施中图分类号:TM615 文献标识码:A引言随着绿色经济发展理念的不断完善和科技的不断进步,人类将不断开发新的绿色能源。
光伏发电是充分利用太阳能的一种能源利用机制,是一种可再生能源。
我国光伏发电正处于快速发展阶段,应用范围逐步扩大。
但光伏发电过程中仍存在一系列问题,需要进一步完善和调整,有关部门应及时调整和完善,进而推动了我国光伏产业发展。
1光伏发电对电力系统的影响1.1 电压一旦供电系统和配电系统出现配合效果不佳的问题,将会造成部分支路位置局部电功率过多,导致电流短路问题。
在并网以后,若光伏发电功率出现浮动,会对电网的运行稳定性产生影响,甚至会增加电网电压的浮动幅度。
现在我国已经在沙漠地区开始使用大规模光伏发电方式,沙漠地区电网容量和负荷量比较小,在展开大规模光伏发电时,需要多次进行远距离电网传输,此时可能会对周边电网、电路的电压产生不利影响。
除此以外,大规模光伏发电系统的无功电压控制能力比较差,出现风险问题的可能性比较大,甚至可能会电网更改原有架构,使单一电源转化为两个及以上的电源,在减弱电网控制能力的基础上增加发电风险出现概率。
1.2 引发孤岛效应电网发生故障或停电检修时,光伏并网系统与连接负载持续运行,将引发孤岛效应。
随着光伏并网规模持续扩大,在电网停止运行时未能及时脱离电网,连同周围负载形成临时孤网,输出电压、频率等存在较大变化,将引发设备损坏,甚至给检修人员带来安全威胁。
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光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施
发表时间:2018-06-22T14:29:11.050Z 来源:《电力设备》2018年第4期作者:任于展
[导读] 摘要:太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。
(东北电力大学吉林省吉林市 132012)
摘要:太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。
但是,光伏发电并网的电源容量的增加也会对配电网的运行控制产生不利影响,降低供电质量。
文章分析了光伏发电并网对电网运行的影响,并提出几点提高光伏并网电网稳定性措施。
关键词:光伏发电;并网;电网运行;影响
随着光伏电站并网数量的增加,这种依靠太阳能等自然资源的发电方式对配电网的影响也逐渐显现出来。
光伏发电容易受到自然因素的影响,具有一定的随机性和波动性,同时,光伏电站并网后,配电网由原来的单电源系统转变为多电源系统,导致配电网中谐波和直流分量增加,影响配电网的安全运行和电力设备的正常工作。
新能源企业要抓住机遇,迎接挑战,认真分析和总结光伏发电并网存在的问题,并制定有效方案予以解决。
1.光伏发电并网简介
光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。
光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用,将多个太阳能电池板
(组件)按照不同的排列形式(进行串联、并联)组成太阳能电池方阵,在接收太阳能之后电压逐渐升高,达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电,经过直流配电箱汇流到逆变器,将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。
光伏发电系统并网方式主要有分布式和集中式。
分布式是相对于集中式来说的,其容量相对较小,分布比较广泛,自身带有负载,例如居民太阳能发电;集中式就是指集中建立起
容量较大的电站,可以直接向电网进行供电,自身并不具有负载。
依据《分布式电源接入配电网设计规范》,对于单个并网点接入的电压等级应按照安全性、灵活性、经济性的原则,经过综合比选后确定,具体可参考表 1。
表 1 分布式电源接入电压等级推荐表
注:最终并网电压等级应根据电网条件,通过技术经济比例论证确定。
若高低两级电压均具备接入条件,优先采用低电压等级接入。
2.光伏发电对电网安全稳定的影响
2.1对电网运行特性的影响
光伏发电并网的电量储集输送与太阳光照相关,具有昼发夜停的特征,所以通常会有较大的幅度波动。
光伏电站利用取之不竭的太阳能发电,并且能够就近发电,具有不需要长距离输送燃料、运行成本比较低、维护简单、无污染、无噪音等特点。
总体而言,光伏电站与传统的火电站、水电站、风电站、生物质发电站都有较大的区别,在接入电网时通常会在一定程度上影响电网安全稳定运行,具有一定的特殊性,影响电网运行的特性。
2.2孤岛效应的影响
孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。
由于孤岛效应的潜在危险性与对设备的损害性,社会公共工程与发电设备行业长期以来都十分注重光伏并网逆变器的反孤岛效应控制。
孤岛效应的产生可能会对配电系统造成以下不良影响:(1)危害电力维修人员的生命安全;(2)影响配电系统的保护开关动作程序;(3)供电电压与频率不稳定并造成设备破坏;(4)供电恢复时产生浪涌电流,造成再次跳闸,并破坏光伏系统、负载与供电系统;(5)单相供电造成系统三相负载的欠相供电问题。
孤岛效应大多产生在配电侧,在周围负载形成电网难以控制的孤岛,导致用户负荷出现不稳定现象,出现电能闪电,供电恢复后又产生并网冲击。
2.3对电能质量的影响
光伏发电接入电网系统中,通常具有大量的整流与逆变装置,在这些大功率电子器件的作用下,能够产生直流逆变后的交流电大量高次谐波,对电网带来危害巨大的谐波污染,影响电网运行的安全、稳定,对用户用电带来巨大的困扰。
而这种谐波的产生也相对较难滤除,会激发功率谐振,对电网系统的电能质量造成严重的影响。
电流谐波危害对电网系统与用户的影响范围非常大,比如改变电压平均值、产生电压闪变、导致旋转电机与发电机的发热、变压器的发热以及磁通饱和,此外,还会对通信系统造成干扰,对变压器、断路器、电流型电压器以及计量仪表等造成严重的影响。
2.4对继电保护可靠性的影响
光伏发电中的分布式发电系统通常会接入配电系统的末端,而配电系统的电压等级较低,除了一些小电源之外,大多都是负荷为主,潮流方向比较单一,所以在配网中的继电保护装置大多为过流保护形式,并不具备特定的方向性。
光伏发电系统的光伏电源接入会改变配网的潮流,可能出现双向流动,这就使得传统的保护形式已经无法适应这种双向流动的保护,有可能出现误动、分支失电现象。
所以光伏发电并网时,必须考虑到继电保护方面,必要时加设方向保护。
3.提高光伏并网电网稳定性的措施
3.1合理布点
光伏发电在接入电网系统时,接入末端与联络断面情况下的影响是不同的,对电网系统安全稳定的影响具有差异性,并网过程中会导
致接入点电压的升高,出现波动与闪变现象。
所以,应当优化光伏接入布点,合理选择光伏接入点,对光伏接入系统的接入后优化展开研究,包括光伏电站的布点与容量的优化,以及微电网模式的设计等,通过对系统潮流的优化调整,来不断提高光伏发电并网后的电网系统稳定性。
3.2改善电网网架结构
太阳能光伏电站的输出功率与光照强度相关,除了设备故障的情况下,发电装置输出功率会受到光照、天气、季节与温度的影响,输出功率很不稳定,可能会对配网电压控制造成不良影响,甚至影响高压电网电压特性。
许多大规模的光伏电站都建设在比较偏远的地区,与负荷中心的距离非常远,在电网网架的构架方面必须考虑多方面的因素,确保架构的完善与送电通道回路的配合良好,光伏电站与电网之间的电气距离应当适宜,才能够有效为光伏电源接入提供良好的电压支持,提升电网系统的接纳能力。
3.3配置无功补偿装置
光伏发电系统的接入在能源方面具有波动性大的特征,长时间、长距离的外界输送下,可能会影响电网的无功平衡,逆变器并网的情况下可能会出现谐波污染,因此光伏发电的接入应当完善无功调节,配置相应的无功补偿装置,并装设高抗动态无功补偿装置与可控串联补偿装置。
无功功率补偿装置的装设能够提高电网的功率因数,降低供电变压器与输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境,提高电网的安全运行质量。
4.结束语
光伏发电因为自身发电方式的特殊性以及发电设备的特殊性,在发电过程中有许多新型的,尚待解决的问题。
因为问题的新颖,各种研究观察的核心也逐渐转移到优化方式上,如何更好的解决各种问题也成为社会关注的重点。
各种可持续发展的贯彻理念以及国家政策的支持,为更好的解决相关问题提供了必要的基础,相信问题的解决也指日可待。
参考文献:
[1]贺眉眉,李华强,甘立勇,等.RLC 负荷模型分布式发电孤岛检测方法研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(6):7~11.
[2]杨成鹏.光伏分布式发电系统并网对农网馈线电压的影响及其保护研究[D].北京: 华北电力大学,2015.。