分布式电源对配网自动化的影响
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现代经济信息324分布式电源接入对电力系统稳定运行的影响秦 宇 国网吉林省电力有限公司四平供电公司摘要:随着我国经济的发展,电力行业逐步成为我国经济支柱产业。
分布式电源接入电力系统后,能够对电压分布、继电保护等产生影响。
本文对分布式电源接入对电力系统稳定运行的影响进行分析,并为电力行业的发展提供参考。
关键词:分布式电源;电力系统;稳定运行中图分类号:TM712 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2018)030-0324-01在我国,分布式电源主要应用在低压配电系统中,很难对大规模输电进行弥补,但在分布式电源接入后,能够影响配电网系统。
一、配电系统的保护装置在配电系统中引入DG 机组,会使配电结构产生本质上的变化,也会在一定程度上影响电网运行,而其中对继电保护的影响最大。
在配电系统中,使用组最多的就是辐射机构,在首端配置电源,可以对保护继电器起到较好的经济作用。
在此系统中,仅需要断开断路器就能起到消除障碍的目的,而对于多电源系统来说,需要将两端的继电器全部断开。
在配电网中,许多故障是突发性的,持续时间不长,在线路上设置断路器是极为普遍的做法,但通过引入DG 会使配置更加复杂。
一旦系统发生故障,需要DG 尽快解列,避免合闸出现失败的情况;若DG 在合闸时与电网依然保持并联状态,会导致合闸失败。
二、对电压分布的影响 分布式电源接入电力系统后,会改变原来的配电结构,使之变为多电源结构,也会改变电流的方向与大小,进而改变了电网的电压分布。
据相关调查数据显示,分布式电源接入会对线路电压产生巨大影响,即使电源容量相同,即使接入不同位置,所产生的电压分布也有所差异,越接近末点影响越大。
如果电源接入的位置不发生改变,分布电源的出力情况决定了电压支撑,出力越多符合比值越高会提升电压的整体水平。
三、对电能质量的影响 分布式电源接入电力系统会对电网产生一定的扰动,进而对电能质量造成影响,主要体现在以下几点:(一)电压跌落 如果电力系统中出现了三相短路,通过接入分布式电源,能够提高电压,对改善电压跌落现象有积极的影响,而且需要较大的功率才能达到良好的效果。
分布式电源接入对配电网的影响及应对措施摘要:本文主要对配网自动化影响分布式并网接入的情况进行分析,并且对相应的配网自动化系统与分布式光伏发电接入相适应的调整情况进行研究,并且重点研究以后分布式光伏发电并网的趋势,让配电自动化系统与渗透率不同条件下的分布式光伏发电技术改造方案进行结合。
关键词:分布式;电源接入;配电网;影响;应对措施1分布式光伏接入对配电自动化影响1.1馈线自动化影响在配电自动化系统当中,馈线自动化扮演着非常重要的角色,在已经建成使用的配电自动化系统当中,一般情况下故障定位的策略主要是根据短路电流在配电网当中的具体分布来对故障进行定位,具体原理如下,若是某一个区域的端子上出现了短路电流,然而在相应区域内,其他的端子没有出现短路电流信息的上报,则可以判断在这个区域内出现了故障,如果其他断路中也有进行短路电流信息上报的情况,则可以判断这个故障在其他的区域。
如果发现分布式光伏发电馈线接入的条件下,出现了某一个区域的故障,除了需要关注这个区域当中主电源侧端点可能会出现的主网电源供出短路电流外,还需要注意会在这个区域的其他发电连接端点产生某些相应的分布式光伏发电短路电流,在配电网短路的条件下,分布式电源会受到一定程度的影响,馈线和开关过程中流过的短路电流情况如下图1所述,如果2号馈线的c和b开关位置出现短路电流时,分布式光伏发电和驻点间都会出现在短路点当中进行短路电流的注入,会短时间内让短路电流进一步增大其次,如果短路点的b开关闭合开关s处有主电源或者本馈线上有接入的光伏,其他光伏等的短路电流,会让整个故障段的馈线的电压进一步上升而造成主控主电源的供出短路电流相比于没有光伏时出现一定程度的下降。
图1分布式光伏发电影响配电网短路电流的情况如果在实际检测的过程中发现主网电源出现的短路电流和分布式光伏出现的短路电流之间偏差非常大,就需要注意让短路电流的上报阈值提高,通过这种方法来对主网电源和分布式电源发电的电流进行有效区分,并且依照短路电流的具体位置定位故障点,如果分布式光伏发电的供出短路电流和主网电流之间没有较大的区别,难以进行一定的区分,可以依照传统的故障定位方式,对可能出现误判的故障定位进行判断。
分布式电源接入配电网中存在的问题及措施发表时间:2016-10-15T11:45:20.717Z 来源:《电力技术》2016年第5期作者:郭杰陆蓉杨平礼[导读] 随着社会的快速发展,传统的发电方式所提供的电力已远远不能满足人们的电力需求,在这样的情况下,分布式电源应运而生。
国网甘肃省电力公司白银供电公司甘肃白银 730900摘要:随着社会的快速发展,传统的发电方式所提供的电力已远远不能满足人们的电力需求,在这样的情况下,分布式电源应运而生。
分布式电源具有很多优点,但是其在接入现有配电网中仍存在许多问题,本文阐述了分布式电源接入配电网中所存在的一些问题,并对这些问题提出相应的解决措施。
关键词:分布式电源;接入配电网;解决措施1引言电力作为当今社会重要的能源之一,与人们的生产生活密切相关,同时随着社会的快速发展,电力的需求也在不断增长。
为了满足人们的电力需求,一方面要增加发电机的装机总量,另一方面也要减少电量的损耗。
在这样的情况下,分布式电源以其环保的发电方式、较少的输电损耗等优点获得电力行业的关注,分布式电源技术获得了前所未有的发展。
分布式电源具有众多优点,但不可否认的是其在接入配电网中仍然存在许多问题,比如配电系统电压不稳定、电能质量低以及继电保护不可靠等。
这些问题严重影响了配电网的运行安全,为了提高配电网运行的安全性以及可靠性,我们必须对现存的问题采取相应的措施,以保证配电网的正常运行。
2分布式电源及其优点分布式电源指的是靠近用电端附近、系统容量较小的发电机组,它支持在已有的配电网上运行。
分布式电源可以用清洁或可再生能源进行发电供能,可便捷灵活地为附近用户供电,可以满足配电网的经济运行要求。
分布式电源具有下列几个优点:(1)节能性高,分布式电源可以对能源实现综合梯级利用,能源的利用率高;(2)供电可靠性高,用户附近直接安置分布式供电系统,与大配电网相互配合,极大的提高了供电可靠性;(3)初始投资小,占地面积小、装机容量小、降低了远距离输送损耗和输配电系统的投资,可以满足特殊场合的需求;(4) 环境污染少,燃料多元化,为可再生能源开辟了新方向。
含分布式电源的配电网潮流计算一、概述随着智能电网的建设和电力市场的逐步推行,传统的集中式大电网供电模式已无法满足当今社会对电力的需求。
分布式发电技术具有环保、高效、灵活的特点,已成为未来电网发展的重要方向。
由于分布式电源的引入,配电网中将出现许多新的节点类型,传统的潮流算法在处理这些节点时往往难以达到预期的效果。
潮流计算是开展配电网其他研究工作的基础,因此研究含分布式电源的配电网潮流计算显得尤为重要。
本文将针对含分布式电源的配电网潮流计算方法进行论述,包括分布式电源配电网潮流计算的必要性、分布式电源的类型和特性、传统潮流计算方法的局限性以及改进和优化的潮流计算算法等内容。
通过研究和分析,旨在为含分布式电源的配电网潮流计算提供有效的方法和思路,以促进智能电网的可持续发展。
1. 分布式电源的发展背景与现状分布式电源的兴起是地球环境可持续发展政策与技术进步的产物。
在21世纪初,随着高效绿色的小型独立电源的发展,分布式电源的概念应运而生。
分布式电源主要指传统的分散独立小型电源,以及采用分布式技术联网上网的一“群”或成组的小型分散电源。
这些电源包括自然能源(如水电、风电、太阳能发电等)、化石燃料发电(如内燃发电机组、燃气轮机发电机组、燃料电池等)、废弃物发电(如垃圾发电等)和贮能电源(如抽水蓄能发电、蓄电池组等)。
分布式电源的发展受到世界能源、电力界的关注,并在工业发达国家中得到热议。
其发展的原因主要有三个方面:各种小型分散型绿色环保电源的迅速发展,对电力系统的影响越来越大大电网的发展受到环保和需求的限制,为分布式电源的发展提供了机遇分布式电源可以充分利用用户附近各种分散的能源,提高能源利用率,减少因远距离输送电力产生的线路损耗,具有经济和环保意义。
近年来,分布式电源在能源系统中的比例不断提高,正在给能源工业带来革命性的变化。
特别是在全球倡导节能减排、调整能源结构的大背景下,分布式电源项目得到大力推广。
例如,我国在2013年以后,国家电网公司积极为分布式电源项目接入电网提供便利,并在项目的前期受理及工程建设等方面开辟绿色通道。
电源与节能技术 2024年1月25日第41卷第2期127 Telecom Power TechnologyJan. 25, 2024, Vol.41 No.2熊 玲,等:分布式电源系统在配电网中的故障问题及其相应的处理技术统,以平衡分布式电源系统的电力输出与负载需求; 第二,使用智能控制系统,根据负载需求和分布式能源的可用性,动态配置电力,避免过载;第三,使用数据分析和预测模型,规划分布式电源系统的容量,以满足未来负载需求;第四,分散式管理电源,确保分布式电源系统的管理和控制能够快速响应负载变化,避免过载;第五,部署储能系统,在负载波动时存储多余电力,并在需要时释放,有助于平衡电力供需,防止过载;第六,使用预警系统提前发现潜在的过载问题,并采取适当的措施避免问题发生;第七,升级电路和设备,提高容量,以应对增加的负载需求;第八,适当使用过流保护装置,如断路器或熔断器,保护电路和设备免受过载影响;第九,部署高精度监测设备,以实时监测电流和负载水平、电力系统运行情况;第十,考虑非常规电力传输技术,如柔性直流输电或超导电力输电,以提高电力输送能力[4]。
2.4 倒流问题的处理技术在含分布式电源的配电网中,倒流问题可能会导致配电网不稳定和运行问题。
倒流问题的处理技术和方法包括以下几点:第一,使用反向功率保护装置监测电流方向,在检测到倒流问题时切断电路,防止分布式电源系统向电网供电;第二,优化分布式电源系统的逆变器控制策略,确保能够根据配电网需求提供电力,而不是反向供电;第三,调整分布式电源系统的频率响应,在电网频率下降时降低电力输出,有助于维持电网频率稳定;第四,确保分布式电源系统具有电网同步功能,在电网电压或频率下降时,停止电力注入;第五,升级电网容量,容纳分布式电源系统注入的电流,以减轻倒流问题;第六,优化分布式电源系统的功率因数,减少无功功率的注入,从而降低电流倒流的风险;第七,采用灵活运营策略,根据电网需求和负载变化调整分布式电源系统的电力输出;第八,制定适当的电网规范和政策,规范分布式电源系统的运行和互动,以减少倒流问题的发生。
分布式电源对配网自动化的影响
发表时间:2019-05-17T09:16:39.333Z 来源:《电力设备》2018年第33期作者:邹兰珍
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,能源消耗越来越大,分布式电源也越来越快,与人们的生活密切相关。
(广东电网有限责任公司江门新会供电局 529100)
摘要:随着社会经济的发展,能源消耗越来越大,分布式电源也越来越快,与人们的生活密切相关。
分布式电源是利用可再生能源,把原有的传统单电源辐射型网络改变成双电源乃至多电源网络形式。
本文讲述了分布式电源的特点、对配电网的影响及其消纳方式。
关键词:分布式电源;配电网;影响
1 引言
随着社会经济的快速发展,能源已经成为人们日常生产生活中必不可少的一环。
随着社会生产技术的进步以及对能源的需求日渐加大,而传统的煤炭、石油等化石能源数量有限,显然不能满足增长需求,节约能源和开发可再生能源是必然的结果。
可再生能源绿色、环保,取之不尽用之不竭,在充分利用可再生能源的条件下,分布式电源技术随之兴起。
利用分布式电源与配电网相结合,可以一定程度上解决电力供给不足、环境污染等问题。
而对分布式电源对配电网的应用和影响研究具有重要意义。
2 分布式电源的特点
分布式电源英文名为distributed generation,一般简称为DG,是一种新型电源技术,是社会经济发展的必然。
分布式电源之所以能够快速兴起,一方面是经济发展的必然结果,另一方面,是它绿色环保的属性决定的,它利用一些可再生能源进行发电,例如:风能、太阳能,甚至是利用废弃能源发电。
除此之外,分布式电源还有诸如以下特点:
①与负荷距离比较近,可以及时追踪用户负荷情况,有效调整系统,还能实现黑启动;
②能够减少电力线路的传送功率,降低因远距离输电引起的网络损耗,从而延长电力线路的使用寿命;
③分布式电源的容量较小,即插即用;
④控制与传统发电机组比较弱,只能算作大机组的负负载;
⑤利用可再生能源,对环境友好,绿色环保,节约能源。
3 对配电网的影响
3.1 对配电网规划影响
分布式电源的接入,对配电网规划造成深远的影响。
主要表现为以下几个方面:一是分布式电源的接入会改变系统的负荷增长方式,使原有的配电系统的负荷预测面临着更多不确定性;二是配电网本身节点数很多,系统增加的大量分布式电源节点,使所有网络结构中寻找最优网络布置方案更加困难;三是对于含多种类型的分布式电源混合联网供电系统,根据各类型能源特征建立模型,在配电网中确定合理的电源结构,协调利用各类型电源成为有待解决的问题;四是因多个位置不同,负荷电源不能均通过整个电力系统接入大电网,各个小型电源无法收到完整控制,也不能使各个小型电源均接入通讯装置,使调度在进行研究负荷调度与分配,进一步增大了不少难度,比如安全监控与数据采集系统无法接入主网,使得调度人员无法对分布式电源的运行进行实时的监控,使各分布式电源的运行方式与负荷调度均不可控制,导致配电网安全稳定运行的难度以及主网的整体控制难度都明显的增大,也会是导致主网与配电网检修作业带来更多麻烦。
3.2 对供电可靠性的影响
分布式电源接入配电网系统,其供电可靠性将发生变化。
配电网处于电力系统末端,是电力系统向电力用户提供和分配电能的重要环节,而配电网多为辐射状网络,故障发生率比较高;分布式电源接入后,配电网变成了多电源与用户相连的环状网络,即便某些线路发生故障,分布式电源可构成自供用电系统,即孤岛运行状态,也称孤岛效应。
从这方面来说,分布式电源的接入对提高配电网供电可靠性是有利的,但是万物皆有两面性,孤岛效应虽然可以提高供电可靠性,但是它还可能造成电力孤岛区域的频率和电压的不稳定,容易引起用电设备的损坏,严重时可能会对电网负载以及人身安全造成危害,所以孤岛保护还有待深入研究
3.3 对配电质量的影响
分布式电源的接入对配电网也会带来谐波污染的问题。
首先,间歇性和不稳定性,如风能、太阳能发电,它们有着显著的不稳定性,与天气有着显著的相关性;再者,风力发电系统和光伏发电系统一般都配有整流-逆变设备和大量电力电子装置,其电源本身就是一个谐波源,而且分布式发电系统一般发出的电是直流电,需要经过逆变器进行升压并网,这个过程中,不同类型分布式电机、不同的分布式发电联网方式引起电压波动,会产生不同次数的谐波。
一般来说,接入的分布式电源容量越大、其离母线端越远,对电压分布影响越大,配电网的电压波动也越大。
由于谐波的注入,进而会引起配电网电压发生畸变,使配电网的电能质量受到一定的影响,因而需要配置滤波装置、无功补偿设备等一直谐波分量。
3.4 对配电网继电保护的影响
一、多个分布式电源接入对配电网继电保护的影响
配电网继电保护跟传统主网系统的继电保护相比简单的多,常常会使用时间级差保护、电流级差保护和过电压保护等方法。
保护动作包括设备故障点上游侧保护装置进行故障切除和上下级的装置做到后备保护。
当接入了分布式电源后,配网结构也会出现变化,分布式电源会增加电流,恶化故障点的故障,还会在一定程度上导致出现节点短路,甚至会使得保护装置的灵敏度受到影响,导致保护范围变化,最终线路的上下级配合受到影响。
二、双向电力潮流对配电网继电保护的影响
配电网供电是使用单端电源,也没有设置继电保护方向元件,当接入了分布式电源后,配电网会变成双端电源供电形式。
当线路上游出现故障时,分布式电源产生的故障电流会从负荷侧流向系统侧,上游和下游都会出现故障,因为缺少方向元件,故障电流可能会远远超出整定值,直接影响到保护动作的选择性。
因此,方向元件是分布式电源系统中不可缺少的一大重要元件,会直接影响整个继电保护的实际情况。
三、分布式电源接入配电网后对系统短路电流处理策略的影响
对系统的短路电流影响,会因为接入等效阻抗的比值不同而有所区别,并且会因为保护位置不同而有所区别,也会造成完全不同的影响效果。
若是分布式电源是下游出现故障,这时保护动作就不会受制于分布式电源,故障位置的电流越来越大,会让其所保护的短路电流也逐渐增加,最后使得整个保护区域都没有选择性,灵敏度也会受到影响。
倘若故障点位于线路末端,故障点所经过的电流越来越大,但是会比没有接通分布式电源时的电流小,如此一来,会减少保护的区域。
若故障点位于上游,保护动作不会受制于分布式接入电源,当故障点的电流逐渐加大时,原来的线路也会立刻变为双电源供电线路,这时就要在对侧装设断路器,并且把断路器跳开实现切除故障目的。
因为分布式电源具有助推作用,所以故障处电流会越来越大,并会比分布式电源未接到位置的故障电流更大,因此电流保护范围会增大。
4 分布式电源在配电网中的消纳方式
如上所述,分布式电源的接入对配电网的保护,自动化处理逻辑和电能质量等产生多方面影响,而制约配电网对分布式电源消纳能力的关键是分布式电源接入后产生的电压偏差和电压波动,而并非其对继电保护、配电自动化故障处理等的影响。
但是,在分布式电源接入容量不是很大的情况下,即使不对其采取任何控制措施配电网也有比较强的消纳能力,这种消纳方式,称为自由消纳方式。
另外,在分布式电源接入容量的超出自由消纳能力的情况下,可以采用本地控制消纳方式。
首先考虑在较大容量的分布式电源中驻入本地控制策略,不需借助通信网络和协调控制,而是根据分布式电源本地采集到的接入点实时电压信息,对其输出的无功功率或有功功率进行本地调节,以满足轻载或重载条件下的电压偏差不致越限的要求。
在分布式电源接入容量的超出本地控制消纳能力的情况下,不得已而必须考虑借助通信网络,对若干大容量分布式电源甚至可控负荷进行协调控制,以满足电压约束条件,这种消纳方式,称为协调控制消纳方式在实际应用中,应优先采用自由消纳方式,在其不能全面满足要求时宜采用本地控制消纳方式,自由消纳方式和本地控制消纳方式的消纳能力很强,应该可以解决绝大多数问题,实在不得已再采用协调控制消纳方式,因为协调控制消纳方式依赖通信通道,使配电网变得比较脆弱。
5 结束语
综上所述,分布式电源具有高效、灵活、节约能源以及环保等优点,但其在配电网中的接入对配电网的各方面都产生了一定的影响,应通过采用先进技术和提高配网管理水平,降低分布式发电对配网的负面影响,提高配网对分布式电源的接纳能力,改善整个配网系统的电能质量,提高供电可靠性,使分布式电源在配电网中充分发挥作用。
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