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电网影响发电量

电网影响发电量
电网影响发电量

光伏系统安装之后,用户最关心就是发电量,因为它直接关系到用户的投资回报。影响发电量的因素很多,组件、逆变、电缆的质量、安装朝向方位角、倾斜角度、灰尘、阴影遮挡、组件和逆变器配比系统方案、线路设计、施工、电网电压等等各种因素都有可能。本系列文章将根据实际案例一一探讨各种因素。本文主要讨论电网电能质量对系统的影响。

电网的电能质量包括:电压偏差、电流偏差频率偏差、电压波动或者闪变,三相不平衡,暂时或者瞬态过电压,波形畸变,电压暂降等等。

1、电网电压超范围

电网的电压和频率不是恒定不变的,会随着负载和潮流的变化而变化,而逆变器的输出电压跟随电网电压。但是在电网异常时,需要逆变器停止供电,国家能源局给出的标准。

7.7.1.2 交流输出侧过电压/欠电压保护

逆变器交流输出端电压超出电网允许电压范围时,允许逆变器断开向电网供电,切断时应发出警示信号。除大功率逆变器外对异常电压的响应时间应满足表1

的要求。在电网电压恢复到允许的电压范围时逆变器应能正常启动运行。

注1:最大脱网时间是指从异常状态发生到逆变器停止向电网供电的时间。

注2:对于具有低电压穿越功能的逆变器,以低电压穿越功能优先。

表1

下面两种情况电网电压会偏高:一是靠近降压变压器的地方,为了保证离变压器较远的地方电压正常,考虑到线路电压损耗,一般都会将变压器输出电压拉高;二是光伏发电用户侧消化不了,输送到较远的地方要提高电压,造成逆变器输出侧电压过高,引起逆变器保护关机。这时候有三种方法:一是加大输出电缆线径,

因为电缆越粗,阻抗越低;二是移动逆变器靠近并网点,电缆越短,阻抗越低,三是手动调整逆变器电压范围,但不能调得太高,超过270V有可能损坏用户其它用电设备。

2、电压波动,闪变和谐波

光伏逆变器向电网输送电能,电网质量的好坏也会对逆变器产生影响。在一些机械加工厂,有行车、电焊机、龙门铣床等大功率设备,和一些电弧炉工厂,设备开启和关断之间,电能变化非常剧烈,电网来不及调整,电压短时间在

320-460V之间变化,同时伴随大量的谐波,电网中存在的谐波和不平衡负序分量将导致光伏系统输出有功功率波动,且电网电压畸变率越高,光伏系统输出有

功功率越小;也会输出电流畸变,且电网电压畸变率越高,光伏系统输出电流THD 越大。

电力谐波分为电压谐波和电流谐波,电压谐波与基波的比值远比电流谐波与基波的要小。影响电压谐波的主要因素为负载瞬间出现的尖峰电流,因为供电线路存在电阻值,电流流过时产生电压压降,此电阻与负载串联,导致负载电压波形有瞬间噪音波形出现,形成谐波。电流谐波则由负荷的特性产生,所有的非线性负荷都能产生谐波电流。

光伏逆变器的MPPT功能,组件的输入功率有多大,逆变器输出功率就有多大。而逆变器输出功率则是和电压和电流有关,当电网电压剧烈波动时,逆变器调整能力有限,有可能造成光伏逆变器经常重启,严重的情况还有造成逆变器内功率器件过压炸机,电解电容过流爆开。

在电网质量较差的地方安装光伏系统,需要实时监控,还要增加电能质量改正的设备,如有源滤波器APF,静止无功发电器SVG等,并对这些设备和电网的参数进行实时监控。

风电并网对电网的影响及其策略

风电并网对电网的影响及其策略-机电论文 风电并网对电网的影响及其策略 李梦云 (武汉理工大学自动化学院,湖北武汉430070) 【摘要】目前,中国风电已超核电成为第三大主力电源。但风力电场等分布式电源对电力网络的日益渗透的同时,给现代电力系统带来了很多方面的影响,比如改变了电力网络中能量传递的单向性,对现有配电网的稳定性产生较大的影响(尤其是对电网电压稳定性的影响)。因此,对风电并入配电网后产生的影响及其应对策略进行相关的研究是非常具有现实意义的。介绍了风力发电目前的发展状况和风电接入电网后对电力系统带来的影响,尤其是针对风电场并网后对电网的稳态电压的稳定性,以风速和风电机组的功率因数作为影响因素,从原理上,分别分析其对含风电场的电网的稳态电压的影响。最后在此基础上,提出初步的应对策略。 关键词风力发电;电网;稳态电压;影响;策略 0 前言 随着日益增长的电力负荷、能源的短缺、环境恶化的愈发严重,以及用户要求电能质量的提高,大家越来越关注DG(分布式发电)。研究表明,分布式发电的发展可以反映能源的综合运用、电力行业的服务程度和环境保护的提升。尤其是其中的风力资源,因为其是可再生能源、开发潜力大、环境和经济效益好,因此得到了广泛的应用,使风力发电成为分布式发电中重要的发展方向,同时也使其成为一种当今新型能源中发展迅速的发电方式。 1 风电并网对电力系统的影响

风电场并入配电网,使输电网对部分地区的电力输送压力得到缓解和电力系统的网损得到改善的同时,也对电力系统产生了许多不好的影响如电压波动、闪变等。 同时由于风具有随机性,其输入电网的有功和无功有很大的波动性。风速的不可预测这一特性,使我们不能对风电进行准确而又可靠地出力预测,我们需要更加注重负荷跟踪、备用容量等,提高了风电场的运行成本。 风电并网增加电力系统调峰调频的难度,不仅需要风电场容量,而且需要风电场快速响应负荷变化;风电机组并网时,会不可避免的对电网有冲击电流。风电场与电网的联络线的潮流的双向性,使并网后的电网的继电保护的保护配置提高了要求。 2 风电并网对电网电压的影响 配电网的电压分布情况由电力系统的潮流所决定,当电力网络中电源功率和负荷发生变化时,将会引发电力网络各个母线的节点产生变化。对风电并网的配电网来说,风电场的功率的波动会影响电网电压出现偏移。由于风电场接入配电网后,风电场的接入点的变化、有功功率和无功功率的不平衡等,会导致无功功率从无功源流向负荷。风电场的电压偏移会影响风电场的接入容量和风电并网后电力系统的安全运行。 2.1 风速变化对配电网电压的影响 将接入风电场的配电网系统的供电线路作等值电路,则风电场并网点至无限大系统两端的电压降落为: U1-U2=I(R1+R2+jX1+ jX2) (1) 上式中,U1为风电场的输出电压,U2为电网电压,R1、X1表示风电场的电

影响电网安全运行的各类故障及其相应对策的几点思考

影响电网安全运行的各类故障及其相应对策的几点思考 电力行业与其他的行业不同,有着自己独有的特征,整个系统的复杂性很高,伴随着电力系统的改革,电网安全工作的重要性也逐渐的凸显出来,各个地区电网建设脚步不断的加快,电网控制技术与电网设备也实现了不断的更新。但是由于各种因素的影响,电网在运行过程中依然会出现各种故障,本文主要分析这些故障发生的原因并提出相关的解决对策。 标签:电网安全运行故障原因对策 1 概述 近些年来,随着国民经济的发展,电力系统也得到了长足的发展,各个地区电网建设脚步不断的加快,电网控制技术与电网设备也实现了不断的更新。在发展的过程之中,电网的安全建设也出现了各种各样的问题,分析这类问题的产生原因并制定出行之有效的应对措施已经成为现阶段下必须要解决的问题。下面就对电网运行过程中常见的故障原因进行总结,并提出相应的解决方法与对策。 2 影响电网安全运行的各类故障 一旦电网在运行过程中出现故障,往往会出现大范围的停电事故,不仅影响范围大,且影响面非常广。根据有关调查结果显示,近些年来,电网故障的发生次数呈现出的是一种逐年减少的情况,究其根本原因,是由于近些年来,我国电网结构不断的加强,运行方式比之以往也更加的科学合理,这就在客观上降低了电网运行事故的发生概率,提升了电网运行的安全性与可靠性。其中,最为常见的故障就是“110KV及以上母线停电”、“110KV及以上变电站”、“发电厂停电”、“主网解列”、“局部电网解列”、“电网瓦解”等等,在很多局部电网设备较为薄弱的区域,容易受到设备故障与恶劣天气的影响,常会出现变电站停电的事故。 3 影响电网安全运行的原因 3.1 数据信息量不足 电网的安全运行需要有关部门的及时维护,维护工作就需要较为全面的数据。就现阶段来看,我国电网运行的数据主要包括电力系统开具的数据以及数字仿真数据构成,如仿真软件、管理信息系统和地理信息系统生成的各项数据,但是在实际的工作过程中,这些数据难以满足维护人员的实际需求,仅仅是所需数据的一部分。 3.2 电网运行安全稳定性的控制较为困难 电力行业与其他的行业不同,有着自己独有的特征,整个系统的复杂性很高,因此,其运行方式与稳定性破坏方式也有着多种表现形式,这就导致整个系统的

电力系统继电保护1习题参考答案

噢噢第一章 1、继电保护在电力系统中的任务是什么 答:(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行; (2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 2、什么是故障、异常运行和事故短路故障有那些类型相间故障和接地故障在故障分量上有何区别对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别 答:电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障,这种情况下属于不正常运行状态。事故,就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏,并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步,甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。相间故障无零序分量。对称故障只有正序分量。 3、什么是主保护、后备保护什么是近后备保护、远后备保护在什么情况下依靠近后备保护切除故障在什么情况下依靠远后备保护切除故障 答:当本元件的主保护拒绝动作时,由本元件的另一套保护作为后备保护,由于这种后备作用是在主保护安装处实现,因此,称之为近后备保护。在远处实现对相邻元件的后备保护,称为远后备保护。 4、简述继电保护的基本原理和构成方式。 答:基本原理:1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。构成方式:1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分 5、什么是电力系统继电保护装置 答:继电保护装置,就是指能反应电力系统中元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。 6、电力系统对继电保护的基本要求是什么 答:1、选择性:继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。2、速动性:在发生故障时,力求保护装置能迅速动作切除故障,以提高电力系统并联运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及缩小故障元件的损坏程度。3、灵敏性:继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。4、可靠性:保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了他应该动作的故障时,他不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不该动作的情况下,则不应该误动作。 第二章 1、何谓三段式电流保护其各段是如何保证动作选择性的试述各段的工作原理、整定原则和整定计算方法、灵敏性校验方法和要求以及原理接线图的特点。画出三段式电流保护各段的保护范围和时限配合特性图。 答:电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定,限时速断是按照躲开前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定,而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。

风力发电对电力系统的影响学习资料

风力发电对电力系统 的影响

风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件,并逐渐以大规模风电场的形式并入电网,给电网带来各种影响。因此,电网并未专门设计用来接入风电,如果要保持现有的电力供应标准,不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性,它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响,针对这些问题提出了相应的对策,以期待更好地利用风力发电。 关键词:风力发电;电力系统;影响;风电场 1. 引言 人们普遍接受,可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长,对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的,风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时,它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场(几百兆瓦)成为一个主流时,风力发电越来越受欢迎。2006年间,包括世界上超过70个国家在内的风能发展,装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明,决策者们开始重视风能

发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机,将积累节约10771百万吨的二氧化碳,这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能,这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时,风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加,影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此,应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路,而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量,关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响,并建议相应的对策来处理这些问题,以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题,本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题,以及在处理项目时,将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点,其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题,提出相应的对策建议,以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中,详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中,提出了减少风力发电的影响的对策。最后,第6节总结本文。

电力系统继电保护 答案

第一章 填空题: 1.电力系统继电保护应满足(选择性 )( 速动性)(灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求。 2.电力系统发生骨子后,总伴随有电流(增大)电压(降低)线路始端测量阻抗的(减小)电压与电流之间相位角(变大) 3.电力系统发生故障时,继电保护装置应(切除故障设备),继电保护装置一般应(发出信号) 4.电力系统切除故障时的时间包括(继电保护动作)时间和(断路器跳闸)的时间 5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力 6.继电保护装置一般由测量部分,逻辑环节和执行输出组成。 7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的(某些运行参数)与保护的整定值进行比较。 选择题: 8我国继电保护技术发展过了五个阶段,其发展顺序是C A机电型晶体管型整流型集成电路型微机型 B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型 C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型 9电力系统最危险的故障C A单相接地 B两相短路 C 三相短路 10电力系统短路时最严重的后果是C A电弧使故障设备损坏 B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性 11.继电保护的灵敏度系数K1m要求(C) (A)K1m<1 (B)K1m=1 (C)K1m>1 12.线路保护一般装设两套,它们是 (B) (A)主保护 (B)一套为主保护,另一套为后备保护 (C)后备保护 判断题: 13.电气设备过负荷时,继电保护应将过负荷保护设备切除。(错) 14.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下,使其快速动作。(对) 15.电力系统在不正常工作状态时,继电保护不但发出信号,同时也把不正常工作的设备切除(错) 16.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。(错)

光伏并网发电对电网系统负面影响_徐桢

中国科技信息2014年第23期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2014 资源环境技术推广 -47- 太阳能对人类来说几乎是无限的,随着传统能源的日渐减少和环境污染的日趋严重,光伏发电作为新型清洁可再生能源,近年来得到了人们的广泛关注,并迅猛发展起来。虽然光伏发电的实际应用技术还没有完全成熟,存在着包括太阳效能利用率低,蓄电池造价高等问题。在世界范围内大力发展“低碳经济”呼声越来越高,光伏发电作为其中的生力军和重要组成部分,投入大量的资金和研究力量,随着科技发展,问题会得到相应解决,将来光伏发电在各类电源中所占比例会逐步增高。但是,光伏并网发电超过一定比例对电网形成的影响是否就像人们想的那样乐观? 光伏发电的基本原理 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要部件:太阳能光伏电池组、蓄电池、控制器和交直流逆变器。 太阳能光伏电池板 目前,世界上太阳电池的实验室效率最高水平为:单晶硅电池24%(4cm 2),多晶硅电池18.6%(4cm 2), InGaP /GaAs 双结电池30.28%(AM1),非晶硅电池14.5%(初始)、12.8%(稳定),碲化镉电池15.8%, 硅带电池14.6%,二氧化钛有机纳米电池10.96%。 太阳能光伏发电系统的分类 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,独立光伏 发电系统(离网光伏蓄电系统),光伏并网发电系统(集中电站)、分布式光伏发电系统。 光伏发电的局限性 气象、气候条件局限 光伏电池光电转换效率与光照强度(单位面积上接受可见光能量)有关,即天气变化对光伏发电实时出力影响很大。如果光伏电站并网发电达到电网电源的一定比例,当日照情况发生突变时(例如阴雨天、空气污染造成的雾霾等),将造成上网电量大幅波动,而这时电网用电负荷并没有变化,以此导致电网电源出力不足(部分用户停电)。同一个地区一年四季春夏秋冬每个季节太阳光照情况皆不相同,在一天当中白昼到黑夜每个时段太阳光照角度都不一样,光伏发电量的变化也是巨大的。 地理条件局限 由于技术限制,光伏电池光电转换效率现阶段还比较低,在标准条件下地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/m 2,相对于火电、核电等传统电厂,占地面积将更大。由于太阳能电池板下面不适合植被生长,为了不破坏生态环境只能将光伏电站建在建筑物屋顶和和荒漠。 建筑物屋顶远远不能满足大装机容量电站用地要求,而荒漠是远离城市等用电负荷中心,需要建设长距离输电线路,成本大大提高。 容量传输局限 DOI:10.3969/j.issn.1001-8972.2014.23.011 光伏并网发电对电网系统负面影响 徐?桢 山东省烟台市供电公司 徐?桢 本文简述光伏发电基本原理,指出光伏并网发电的局限性,以德国2014年6月9日光伏出力超过系统负荷的50%为例分析讨论光伏并网发电形成规模后对大电网影响,提出光伏并网发电形成规模以后对电力系统的负面影响。 1 2

电网规划与电力设计对电网安全的影响 徐天锡

电网规划与电力设计对电网安全的影响徐天锡 发表时间:2018-06-19T15:42:59.980Z 来源:《电力设备》2018年第5期作者:徐天锡 [导读] 摘要:电力设计与电网规划主要是统一设计和规划电网运行过程中的诸多要素,如容量、质量、进度、安全、规模和状态等,其中电力设计包括电力设备设计与工程设计,而电网规划则是指电网结构中回路数量和输电线路的设计,综合考虑电网运行中的安全性及成本投入。 (身份证号:37010219820412xxxx 国网山东省电力公司淄博供电公司山东淄博 255000) 摘要:电力设计与电网规划主要是统一设计和规划电网运行过程中的诸多要素,如容量、质量、进度、安全、规模和状态等,其中电力设计包括电力设备设计与工程设计,而电网规划则是指电网结构中回路数量和输电线路的设计,综合考虑电网运行中的安全性及成本投入。电力设计与电网规划直接影响到电网的安全运行,这就需要做好相关工作的具体约束,确保两者在工作中全面支撑电网的安全性,以便各项工作的顺利实施。 关键词:电网规划;电力设计;电网安全;影响 1引言 电网规划是对电网运行结构及基本运行质量进行有效预估,要求相关部门按照标准化流程完善工作要求,切实维护安全管理效果。而电力设计是整个项目运行的基础,也是电力等级管控体系的物质保障,对电网安全具有非常重要的作用。基于此,相关部门要对电网规划以及电力设计给予高度关注。 2电网规划以及电力设计对电网安全的重要性 电网规划和电力设计会直接影响电网运行状态,而且还会对电网运行规模、运行质量产生一定的影响。在电网工程建设中,电网规划是电网建设初期的主要工作内容,在电网规划过程中,主要工作目标在于对输电线路以及回路数量进行科学合理的规划,并构建完善的设计机制,同时,还需要对电网建设项目的运行效果、运行成本进行科学合理的分析,从而有效提升电网规划建设水平,保障电网运行的安全性和稳定性。需要注意的是,在进行电力设备设计过程中,需要对开关设备以及输电设备等问题进行集中处理和综合控制,这样才能有效保证具体设计模型以及电力设备具体应用得以有效落实。由此可见,在电力系统建设中,电网规划项目以及电力设计项目能够对电网运行安全性和稳定性产生较大影响,因此,为了保障电网运行安全,必须对电网规划和电力设计进行细化分析,提升电网安全性质和管理模型的运行维度,这样才能够有效保障电网运行安全。 3电网规划对电网安全产生的影响 3.1电网规划能保证电压等级的科学布置 在电网规划工作中,电压等级选择是至关重要的环节,将对电网安全产生重要影响。为确保电网安全运行,还要完成电压规划等级的合理选择。目前,电网运行市场出现等级过高或过低问题;而出现等级过高问题,将导致线路承受过多负荷,进而导致线路火灾的发生;在电压等级过低的情况下,线路负荷过小,无法满足电网设计要求。在实际选择时,可以进行500/200/110/10/0.4kV的分级制度的使用,其中前两级为输电网电压,后三级为配电网电压。而针对各级电网,应只采用一级电压。 3.2电网规划能保证电网供电的合法性 在电网规划项目建设以及后期运行的过程中,要制定更加有效的处理措施,才能确保电网运行的供电合法性,为电网工程项目的运行安全性、科学性、颗粒性提供保障,还对相关处理机制起到了控制与践行的作用,将电力项目整体的运行效果进行提升。例如在进行电网规划的过程中,应确保相关的处理机制与规划内容符合实际的管理需求,还应遵循《电网规划设计准则》中的相关规定与要求,从而确保电网工程项目的稳定性与安全性,还能符合N-1、N-2的原则。通常来说,在进行电网规划项目过程中,N-1的原则内容较为基础,也作为基本的规定与处理准则。如果要对相关问题进行深度的处理与升级,便需要遵循N-2原则,从而确保规划的内容可以按照相关规定与标准不断优化与完善。 3.3优化电网负荷能力 电网管理人员要积极落实更加系统化的管理措施和控制机制,为电压等级的综合性保证提供保障,技术人员要结合实际情况予以统筹化控制,只有提高电网规划以及电力设计水平,才能为电网负荷有效转移提供保障。第一,要对电压配电网的备用容量进行统筹分析,确保管控机制和管理水平贴合实际情况,优化整体工作的实际质量,而要对中压配电网的备用容量进行全面分析,落实管理机制的同时,能在元件损坏后提高整体设备和结构的修复能力, 实现管理项目安全性的综合性提升。也就是说,技术人员能借助倒闸操作对电网予以全面处理,维持系统的持续供电,有效规避大民面积停电产生的经济损失,维护电网安全运行项目的合理化升级。第二,要对用电过程进行统筹分析和系统化管控,确保管理水平和管理层级结构的完整性,尤其是对技术结构和运行机制要展开多元化分析,实现中压配电问题修复效果全面升级的目标。另外,在设备出现问题后,对负荷进行统计和转移,就能减少故障带来的安全损失。只有保证两条回路供电体系中有一条在正常运行,不能限制用电,才能一定程度上维护电网的安全性,实现管理效果的提升目标。 4电力设计对电网安全的影响分析 首先,电力设备的选型。电力设计过程中对于电力设备的选型设计也是重要的工作环节,为确保电网系统的运行安全需要合理选择变压器,尽可能的选择可调压和损耗低的设备,选用的断路器设备则需要具有免修、适用性强和应用可靠的特性,在提高电网运行效率的同时维护稳定的运行秩序。对于电力系统中监测装置的选择,要求能够通过装置设备迅速而准确的判断出实际故障位置,并在基础上配备相应的安全自动装置以及电容器补偿设备,防止电网系统在出现电路故障后导致大面积、大范围的停电。电网系统电力设计中通过设备选型设计能够对电力能源供应、输送和电力配备工作提供安全保障,实用性强,对于维护电网安全、保证人们生产生活秩序稳定具有重要作用。 其次,110kV变电站的设计。在110kV变电站电力工程设计中,设计人员要结合实际需求和规范要求,积极践行更加有效的设计方案,升级电力设计规模和轮廓的有效性,并且针对相关设计内容和维度进行集中处理和综合分析,提高设计成本的有效性,也能最大程度发挥其电力供应水平,确保电网运行过程的安全性,从而保证在资源消耗最少的前提下,整体电力能源能发挥其最大供电水平和能力。在实际项目管理和设计运行机制建立过程中,要针对110kV变电站电力设计的具体情况和要求,主要是采取双绕组变压器设备,并且在110/35kV

光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施

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

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件,并逐渐以大规模风电场的形式并入电网,给电网带来各种影响。因此,电网并未专门设计用来接入风电,如果要保持现有的电力供应标准,不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性,它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响,针对这些问题提出了相应的对策,以期待更好地利用风力发电。 关键词:风力发电;电力系统;影响;风电场 1. 引言 人们普遍接受,可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长,对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的,风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时,它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场(几百兆瓦)成为一个主流时,风力发电越来越受欢迎。2006年间,包括世界上超过70个国家在内的风能发展,装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明,决策者们开始重视风能发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机,将积累节约10771百万吨的二氧化碳,这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能,这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时,风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加,影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此,应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路,而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量,关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响,并建议相应的对策来处理这些问题,以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题,本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题,以及在处理项目时,将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点,其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题,提出相应的对策建议,以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中,详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中,提出了减少风力发电的影响的对策。最后,第6节总结本文。

新能源对地区电网系统安全防护的影响

新能源对地区电网系统安全防护的影响 发表时间:2018-01-10T11:25:13.347Z 来源:《电力设备》2017年第27期作者:马龙1 王雅捷2 [导读] 摘要:电网的形态和运行特性较传统模式已经发生重大变化,对网络技术的使用及依赖日益增加,网络安全风险也随之增加,电力网络环境已成为境内外部分黑客组织及不法分子攻击的主要目标之一。 (1.国网乌鲁木齐供电公司马龙 830000;2.国网博尔塔拉供电公司王雅捷 833400) 摘要:电网的形态和运行特性较传统模式已经发生重大变化,对网络技术的使用及依赖日益增加,网络安全风险也随之增加,电力网络环境已成为境内外部分黑客组织及不法分子攻击的主要目标之一。这对电力监控系统安全防御能力以及电网调度一体化运行管理和安全防护队伍提出了新的更高的要求。 关键词:二次;系统安全;防御;网络技术 引言 随着智能电网建设工作的深入开展,中国电网已经发展成为世界上电压等级最高、技术水平最先进、资源配置能力最强的智能电网之一。电网的形态和运行特性较传统模式已经发生重大变化,对网络技术的使用及依赖日益增加,网络安全风险也随之增加,电力网络环境已成为境内外部分黑客组织及不法分子攻击的主要目标之一。这对电力监控系统安全防御能力以及电网调度一体化运行管理和安全防护队伍提出了新的更高的要求。 近年来得益于国家政策支持,中国新能源产业发展迅速,截止2016年底光伏发电装机已超过60GWp。随着光伏发电在一次能源消费中的比例不断提高,保障其安全运行越来越重要,因此电力系统对新能源接入电网及相关的二次防护方面也提出了更高的要求。 近十年来,国际、国内爆发多起电网安全事故,从美加“8.14”、欧洲“11.4”、2012年印度两次大停电,到2015年12月23日乌克兰发生了因网络攻击引发的大面积停电等事故,电力系统故障给社会经济造成了巨大的损失,事故分析根本原因在于缺乏全网故障信息共享和在线跟踪分析,缺乏调度协调控制及高可靠的信息安全防护手段。特别是乌克兰停电事件,相关安全机构分析已经证实,是一起有组织、有预谋、集团化、专业化的黑客攻击造成的大面积停电的网络安全事件。通过网络攻击电力监控系统,造成目标国能源系统瘫痪,已逐渐成为重要的战争手段。 1.电力监控系统网络安全防护技术 国家对电力系统安全防护要求越来越严格,主管部门相继出台了电力监控安全防护规定(14号令),电力监控系统网络安全防护细则,电力监控系统安全防护总体规定,光伏电站监控系统技术要求,风电、光伏和燃气电厂二次系统安全防护技术规定等一系列法令法规和相关的标准,旨在建立完善的安全防护体系,确保电力系统运行安全。大规模新能源接入电网时,也必须遵循相关的法令法规规定。电力监控系统原则上划分为生产控制大区和管理信息大区,其中生产控制大区又可以分为控制区(安全Ⅰ区)和非控制区(安全Ⅱ区),如图1。依据相关标准,光伏电站监控系统、升压站监控系统、自动发电控制系统(AGC)、自动电压控制系统(AVC)、继电保护等均属于生产控制大区中的安全Ⅰ区;光功率预测系统、电能量采集装置、故障录波装置等属于安全Ⅱ区。安全Ⅰ区内,应采用光通信方式,严禁使用无线网络和无线设备。 图1 控制区与非控制区 2.现地区电力系统安防现状 现各地区主站系统、电力调度数据网建设均满足《电网和电厂计算机监控系统及调度数据网络安全防护规定》和《电力监控系统安全防护规定》《国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范的通知》对电网计算机监控系统和系统之间互联的安全要求,是符合《全国电力二次系统安全防护总体框架》的有关规定。 各应用系统、功能设置在正确的安全分区内。如SCADA布置在安全Ⅰ区;调度员培训仿真等布置在安全Ⅱ区;EMS实时WEB布置在安全Ⅲ区等。各安全分区之间纵、横防护也满足相应要求。安全Ⅰ区与安全Ⅱ区的横向隔离采用国产硬件防火墙进行逻辑隔离。禁止E-Mail、WEB、Telnet、Rlogin等安全风险高的通用网络服务穿越安全区间的隔离设备。安全Ⅰ区、Ⅱ区与安全Ⅲ区的横向隔离采用欧冠国产的经过国家指定部门认证的电力横向单向安全隔离装置。专用横向单向安全隔离装置分正向型和反向型,从Ⅰ/Ⅱ区送往Ⅲ区的信息通过正向安全隔离装置,从Ⅲ区送往Ⅰ/Ⅱ区的信息通过反向安全隔离装置,反向安全隔离装置采取签名认证和数据过滤措施,仅允许纯文本通过,并严格防范病毒、木马等恶意代码。 3.新能源厂站接入存在的问题 大规模新能源接入地区电力系统的安全性有着冲击性的影响。电力系统的安全性直接关系到国家经济社会的安全,保障电力的安全可靠供应是电力系统的首要任务。随着新能源电力设备的急剧增加,再加上这些电力设备地域分布广、气候环境恶劣、接入电网电源点分散,与传统电力系统相比,系统设备发生事故与故障的几率更高,大大增加了整个电力系统的安全风险。随着大量电力电子器件的使用以及对网络信息系统的依赖,也使电力系统的安全风险进一步增对加。当前新能源电厂接入对电力二次系统安全防护工作中,主要有物理安全方面、网络设备配置方面、人员维护等方面的问题。 3.1物理安全方面 基础设施物理安全防护措施不到位,存在一定安全隐患。风电场属于无专人值守变电站,人员进入没有履行登记手续,很多操作工作并不能实际记录到登记手册中。视频监控系统覆盖面不足,主控室、风场都存在无法监视到的死角,并不能实际记录机房实时情况,对操作人员的活动范围不清。 3.2网络设备配置方面 网络边界安全问题突出,未起到应有的安全防护效果。如生产控制大区与上级调度机构数据交互时,与省、地调连接的纵向加密装置

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响 尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了,但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中,人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限,但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少,总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到时侯,光伏发电将逐步进入商业化阶段。光伏并网发电形成规模后会对电网形成什么样的影响是本文想要探讨的问题。 一、光伏发电的基本原理 1 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是: 光伏电池:光电转换。 控制器:作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多,如2点式控制器,多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等,我国目前使用的大都是简单设计的控制器,智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部件,用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅酸蓄电池。 交直流逆变器:由于它的功能是交直流转换,因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。 2 太阳能光伏电池板: 太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中,推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热(*)。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率,大约是光伏电池效率大约是单晶硅13%-15%,多晶硅11%-13%。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。(参考资料12)1839年,法国物理学家A.E.Becquerel在实验室中发现液体的光生伏特效应(由光照射在液体蓄电池的金属电极板上使得蓄电池电路中的伏特表产生微弱变化)至今,在所有能找到的材料中,由单晶硅做成的P-N结光伏电池是光电转换效率最高的材料。 3 太阳能光伏发电系统的分类: 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类,离网光伏蓄电系统,光伏并网发电系统及前两者混合系统。 A)离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单,而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。 B)光伏并网发电系统,当用电负荷较大时,太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时,或用不完电力时,就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下,该系统省掉了蓄电池,从而扩张了使用的范围和灵活性,并降低了造价。 C)A, B两者混合系统,这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性,例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 二、光伏发电的优点 进入70年代后,由于2次石油危机的影响,光伏发电在世界范围内受到高度重视,发展非常迅速。从远期看,光伏发电将以分散式电源进入电力市场,并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看,光伏发电可以作为常规能源的补充,在解决特殊应用领域,如通信、信号电源,和边远无电地区民用生活用电需求方面,从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面: 1,充分的清洁性。(如果采用蓄电池方案,要考虑对废旧蓄电池的处理) 2,绝对的安全性。(并网电压一般在220V以下) 3,相对的广泛性。 4,确实的长寿命和免维护性。

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响 1.对电网频率的影响 风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。风电比例大小对系统调频影响严重,当电力系统中风电装机容量达到一定规模时,风电功率波动或者风电场因故整体退出运行,可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡,当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时,则有可能造成系统频率偏差,严重时可能导致系统频率越限,进而危及电网安全运行[1]。因此,始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动,是电力系统运行控制的最基本目标,也是电力调度自动化系统的最重要任务。电力系统正常运行时,频率始终保持在50Hz±0.2Hz 的范围内,当采用现代自动调频装置时,误差可以不超过0.05~0.15Hz。 2.对电网电压的影响 风电场并入电网后,由于风电具有间歇性和随机性的特点,使得当风电功率变化时,电网电压也将随之发生波动。随着风电注入功率的增加,风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围,严重时会导致电压崩溃。影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大,维持系统的节点电压在限定的范围之内,防止与额定值的偏差超过允许范围。风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。 综上所述,为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行,风电接入后的电网运行控制技术越来越重要,电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。 [1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73. [2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007, 40(6): 33-36. [3] 王伟胜, 范高锋, 赵海翔. 风电场并网技术规定比较及其综合控制系统初探 [J]. 电网技术, 2007, 31(18): 73-77.

影响电力企业安全的内外因(标准版)

影响电力企业安全的内外因 (标准版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0675

影响电力企业安全的内外因(标准版) 内因 1.员工的观念 目前,电网企业安全管理,整体上尚属于“要我安全”的态势。尽管上上下下苦口婆心,作了很多努力,但总是雷声大、雨点小,仍未形成“我要安全”的局面。员工的“我要安全”意识淡薄,很多员工“不怕受伤害怕伤和气、不怕违章怕麻烦、不怕规章怕领导”,该制止的不好意思制止、该拒绝的不敢拒绝,一个个小隐患、一次次轻度违章就从大家的眼皮底下溜过,久而久之酿成大隐患和严重的违章。不出事故只是侥幸,万一真的出了事故,就启用全家人的眼泪来减轻处分程度,让“恩爱有加”的各级领导也难以下“重”手,这个念你初犯、那个下不为例,到了生命受到伤害的时候就悔

之晚矣。 上述问题的根源在思想,所以解决这个顽症的有效办法就是建设企业安全文化,加强员工安全意识、提高员工安全素养。从而使员工自发地、主动地、持久地按制度办事,让家属永久地、情愿地支持职工,真正做到我要安全、我会安全、我让我的家属安全。 2.员工的行为 从大量事故统计的概率来看,人员违章造成的事故远远大于设备缺陷和环境因素所致的事故,约占90%。设备、环境当中的危险源的数量是有限的、固定的、易控的,而人员的行为是动态的、影响因素又是复杂的,因此,必须实施作业标准化、管理规范化,用明细的作业指导书强制规定作业程序和要求,用清晰的管理手册强行规范作业标准和行为。但往往是说起来容易做起来难,现场作业人员不愿受他人所控,工作负责人不愿多管“闲事”,班长、安全员有时拉不下面子,久而久之,有些员工对“三违”看惯了、干惯了、习惯了。所以规范员工的行为要从制度执行的源头做起,在起初推行“作业标准化、管理规范化”时,就要向军队学习,采用强制性

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