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。
浅析分布式能源的接入并网问题发表时间:2017-04-06T15:14:35.153Z 来源:《电力设备》2017年第2期作者:张光明[导读] 文章介绍了分布式电源并网的概述及优势,分析了分布式电源并网对电网的影响,探讨了分布式能源的电力并网问题解决措施。
(河南百川畅银环保能源股份有限公司河南 450000)摘要:随着我国对电力需求的日益增长,分布式能源的电力并网成为了时代发展的新趋势,而同时分布式能源的电力并网对电网也造成了一定的影响。
文章介绍了分布式电源并网的概述及优势,分析了分布式电源并网对电网的影响,探讨了分布式能源的电力并网问题解决措施。
关键词:分布式能源;电力并网;影响分析引言随着分布式电源的快速发展,供电企业必须在管理、技术和电网建设等方面加以完善,通过简单便捷的管理流程、明确严格的并网技术标准,依托智能配电网的大规模建设,实现对分布式电源并网管理的可控、能控、在控。
一、分布式电源并网的概述及优势分布式电源的界定,是位于用户附近,所发电能就地利用,以10千伏及以下电压等级接入电网,且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的发电项目。
包括太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电等类型,它是分布式发电的一种延伸。
分布式电源又被称作DR,它改变了以往使用不可再生能源的方式,它的主要研究的是新能源的利用,分布式电源可利用的能源主要包括了化石能源、可再生能源和电能存储,如我们现在生活中存在的风力发电、水力发电、燃料电池等的应用都是分布式电源的研究范畴。
分布式发电就是将发电机直接安装于配电网的附近,让发电机能更加接近用户,提高了供电的可靠性,保证了电能的质量,提高了电能的使用效率。
分布式发电包含的范围极其广泛,它包括所有位于用户附近的发电设备、无论大小的发电形式和使用能源的类型。
分布式电源并网的优点主要包含以下几个方面:1、提高能源的利用率,节约能源分布式电源的供电方式降低了电能在输送途中不必要的损耗,提高了能源的利用率,降低了对环境的污染,改善了环境条件,节约能源,提高了企业的经济效益。
分布式电源对配电网电压的影响分析摘要:作为一种利用可再生能源、清洁能源进行绿色发电的技术,分布式电源相比于使用化石能源发电的传统电网有着巨大的优势。
分布式电源大多就近安装在配电网中的用户端,不仅减少了线路的功率传输损耗,而且还降低了线路修建成本,提高了能量的利用率。
但是,在分布式电源给人类带来诸多益处的同时,也随之附带了很多问题,例如,其不确定性对电网电压造成的波动和影响、运行时注入电网的谐波污染等等。
因此,如何减小分布式电源接入电网后对其产生的各方面影响,也就成为了另外一个人类科技进步路上必须克服的难关。
关键词:分布式电源;配电网电压;影响1分布式电源出力特性分析分布式光伏和分布式风电因清洁无污染特性,在配电网的接入规模越来越大,但分布式电源出力具有很强的不确定性。
1.1分布式光伏出力特性分析根据电子学相关理论,分布式光伏所采用的光伏电池等效电路如图1所示。
图3 仿真系统结构图2分布式电源接入对电压质量的影响分析2.1系统仿真模型本文以IEEE16节点配电网系统为例进行相应的仿真分析,分布式电源接入该系统的结构如图3所示。
在mATLAB/SImuLInK仿真环境下建立相应的仿真模型,该配电网系统的总有功负荷设为1OmW,无功负荷为6mvAR,节点1-3为电源节点,其额定电压设为1O.5Kv。
根据光照强度、风速与分布式电源有功出力间的关系,模拟得到的某典型日分布式光伏、分布式风电的有功出力日变化曲线如图4所示。
本文从电压谐波含量、电压波动两个方面对配电网电压质量进行分析,电压各次谐波含量通过快速傅里叶变换求解得到,电压波动由电压有效值曲线上相邻两个极值之差与额定电压的比值来表示,计算式为:图5 不同接入位置下的电压质量图6 %%不同接入容量下的电压质量由图5可知,分布式电源的接入会对配电网的电压质量产生较大影响,离分布式电源接入位置最近的节点受到的影响最严重,离分布式电源接入位置越远,节点电压质量受到的影响越小,节点电压波动和谐波含量越小,且分布式风电对节点电压质量的影响要大于分布式光伏。
浅谈分布式电源接入对配电网运行影响摘要】:随着电力技术的不断发展,分布式电源逐渐成为配电网中的重要力量。
从目前来看,配电网领域接入分布式电源,使得电力系统变得更加高效灵活。
本文叙述了分布式电源的概念以及分布式电源接入配电网的优点,介绍了分布式电源对电力系统、配电系统以及配电网运行的管理等方面的影响,指出了当前适当的管理办法。
【关键词】:分布式电源;配电网;运行管理0 引言根据容量规模和能源资源分布特点,太阳能、生物质能、地热能、风能等新能源一般采用分布式电源的方式接到输配电网。
近年来,分布式电源技术以所用原料广泛、发电形式灵活、环境污染小的优点,发展很快。
分布式电源的接入改变了配电网的结构,从辐射性网络过渡到用户负荷直接和分布的点状电源相连的网络,如果大规模接入,会对配电网产生非常大的影响。
1 分布式电源分布式电源指的是环境兼容的且分布在配电网中功率为10kW~30MW的小型模块式独立电源。
分布式电源具有利用再生能源、调峰、节省输变电投资、提高供电可靠性、降低网损等优点。
一般看来,分布式电源的发电形式包括小型热电联产、小型风力发电、太阳能光伏发电、风力水力蓄电等,其中光电和小型风电非常适合接入社区、楼宇,将来,这是智能电网的一个重要发展方向。
低压配电网连接的结构类型有树枝式接线、环网式接线、单电源辐射式接线等,根据供电的可靠性,用户选择接线方式。
在我国的低压配电网建设中,单相辐射状链式结构是主要连接方式。
分布式电源接入配电网中运行时的优势如下:电气上的结构连接不是非常紧密,系统中各电源点相互独立,用电客户根据需要可以自行调整,供电可靠性比较高,大规模停电事故发生的概率低。
用户可自行监控自己区域的电能质量和可靠性,适合向偏远山区、办公楼、社区居民楼供电;在分布式电源输配电的过程中,其损耗非常小,节约很大电量;此外,具有调峰作用,安装维修成本低,分布式发电接入负荷中心,减小各终端变电站母线的等值负荷,以缓解在电力系统功率传输方面的要求。
分布式电源接入对配电网供电可靠性影响分析摘要:随着传统化石能源的日益枯竭,新能源的发展得到了人们的广泛重视,分布式电源以清洁无污染和灵活高效等优点获得了广泛应用,但分布式电源的接入会给配电网的供电可靠性带来很大的影响,且分布式电源的有效供电范围并不确定。
因此,需对分布式电源接入后的配电网可靠性进行深入分析.关键词:分布式电源;配电网;可靠性;影响;引言大量分布式电源DG(Distributed Generation)接入配电网改变了传统配电网的供电结构和运行方式,减少了负荷对上级馈线的依赖性。
在停电发生后,可以通过改变支路开关的状态来调整网络拓扑,使非故障失电区域恢复供电,减少失电负荷,同时降低系统运行风险。
然而,配电网中存在很多以间歇性能源发电的分布式电源,且储能配置有限,所以配电网运行具有较大的随机性。
另外,由于配电网结构复杂、规模庞大,各地配电网的结构、配置和自动化水平均有较大差异。
因此,有必要对含分布式电源配电网运行风险的影响因素进行分析,以指导配电网规划和运行。
1分布式电源接入对电网电压的影响因素1.1.分布式电源的接入位置假设所有节点均相等,实际情况中,各个节点的负荷必然不会完全相等,且随时间的变化而波动。
没有分布式电源接入时,负荷越大,线路压降就越大,最末端的节点电压就越低,可能处于稳定运行的临界状态甚至越限运行。
接入1个功率因数为正的分布式电源后,等于在线路中间多加了1个电源,从而使电压有所抬升,最末端节点的电压得到支撑。
从这个角度看,分布式电源对网络内的电压分布有改善作用。
由于分布式电源接入点即是电压抬升点,接入位置的不同对电压分布的影响是不同的:接入点越靠近末端,则末端的电压水平越高;越接近首端,末端的电压水平越低。
因此,当配网中需要接入1个分布式电源时,须综合各节点的负荷曲线、电压限值确定合理的接入位置。
1.2分布式电源的功率因数当分布式电源接入的容量、位置一定时,其功率因数的不同也会对电压水平造成影响。
分布式发电、微网与智能配电网的发展与挑战一、概述随着全球能源结构的转型和可持续发展的迫切需求,分布式发电、微网与智能配电网技术已成为电力系统领域的研究热点与实践方向。
分布式发电(Distributed Generation,DG)指的是在用户端或靠近用户端的小型、模块化、分散的发电设施,它们能够与大电网互为补充,提供稳定可靠的电力供应。
微网(Microgrid)则是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统,能够在孤岛或并网模式下运行,提高电力系统的灵活性和可靠性。
智能配电网(Smart Distribution Network)则通过先进的通信、测量和控制技术,实现对配电网的实时监控、优化调度和故障自愈,提高电力系统的运行效率和供电质量。
这些技术的发展和应用,对于缓解能源危机、优化能源结构、提高能源利用效率、减少环境污染等方面具有重要意义。
随着技术的快速发展和应用的不断深化,也面临着诸多挑战,如系统稳定性、经济性、安全性、环境保护等方面的问题,需要我们在实践中不断探索和创新,推动这些技术的持续发展和优化。
本文将从分布式发电、微网和智能配电网的基本概念出发,深入探讨这些技术的发展历程、现状以及未来趋势,并分析其在应用中面临的主要挑战和解决策略。
期望能够为相关领域的学者和实践者提供参考和启示,共同推动电力系统的智能化、绿色化和可持续发展。
1. 分布式发电、微网与智能配电网的概念及重要性分布式发电(Distributed Generation,DG)指的是在电力系统中,将小型的、模块化的发电设施分散地布置在用户侧或接近用户侧,通常包括风能、太阳能、生物质能、小水电、燃料电池等多种类型。
这种发电方式与传统的大型集中式发电站不同,具有投资小、灵活性强、环境友好等特点。
通过分布式发电,可以实现对电能的近距离供应,降低传输损耗,提高电力系统的效率和可靠性。
微网(Microgrid)则是由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统,可以在并网和孤岛两种模式下运行。
1.简述电力系统自动化的作用、发展阶段及特征电力系统及其自动化对电网的作用:电网:在电力系统中,联系发电和用电的设施和设备的统称。
属于输送和分配电能的中间环节。
通常,电力系统中电力网是由不同电压等级的电力线路和变电所组成。
电力网简称电网。
电力网按其供电范围的大小和电压等级的高低可分为地区电力网、区域电力网以及超高压远距离输电网络等类型。
按电力网的功能又常常将其分为传输网和配电网。
电力系统自动化对电网的作用:1、对电网安全运行状态实现监控电网正常运行时,通过调度人员监视和控制电网的周波、电压、潮流、负荷与出力;主设备的位置状况及水、热能等方面的工况指标,使之符合规定,保证电能质量和用户计划用电、用水和用汽的要求。
2、对电网运行实现经济调度在对电网实现安全监控的基础上,通过调度自动化的手段实现电网的经济调度,以达到降低损耗、节省能源,多发电、多供电的目的。
3、对电网运行实现安全分析和事故处理导致电网发生故障或异常运行的因素非常复杂,且过程十分迅速,如不能及时预测、判断或处理不当,不但可能危及人身和设备安全,甚至会使电网瓦解崩溃,造成大面积停电,给国民经济带来严重损失。
为此,必须增强调度自动化手段,实现电网运行的安全分析,提供事故处理对策和相应的监控手段,防止事故发生以便及时处理事故,避免或减少事故造成的重大损失。
20世纪50年代以前,电力系统容量在几百万千瓦左右,单机容量不超过10万千瓦,电力系统自动化多限于单项自动装置,且以安全保护和过程自动调节为主。
例如,电网和发电机的各种继电保护,汽轮机的危急保护器,锅炉的安全阀,汽轮机转速和发电机电压的自动调节,并网的自动同期装置等。
50至60年代,电力系统规模发展到上千万千瓦,单机容量超过20万千瓦,并形成区域联网,在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。
厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。
各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。
分布式电源接入对配网继电保护的影响研究摘要:配电网接入单dg或多dg后,配电网传统的单电源辖射型供电方式变为双电源或多电源供电结构。
传统的配电网保护是基于福射型结构配置,配电网网络拓扑结构的变化会导致潮流的分布情况发生改变,基于此,将会对传统的电流保护产生不利的影响,影响继电保护的可靠性和安全性。
文章建立了双馈线不含dg、含dg 配网的接线电网模型和等值电网模型,比较两种模型下短路电流值大小,分析对原有保护配置的影响。
关键词:分布式电源;配电网;继电保护中图分类号:u665.12 文献标识码:a 文章编号:1.研究背景分布式发电(distributed generation,简称dg)[1]主要指区别于集中发电、大容量装机、远距离传输、大规模互联的传统发电形式,其功率通常为几千瓦到几十兆瓦,具有经济、高效、灵活、可靠、清洁环保等特点[2],有节约能源、减少线损、缓建输配电设备、提高供电可靠性、削峰填谷等多个功能。
由于dg电压等级低,容量小,一般直接通过变压器连接再接入配电网系统。
目前我国的中、低压配电网电压等级一般为35kv及以下,电网结构为单侧电源、福射型供电形式,变压器中性点不接地或经消弧线圈接地。
接入dg后变为双端或多端有源网络,使原有的单向潮流方向发生改变,当网络发生短路故障时,流过各保护的短路电流会发生变化,势必会对原有的保护配置产生影响。
而原来并不考虑同期问题的重合阐设计结构也必须做出相应的调整和改变[3]。
而我国在分布式发电领域的研究工作刚刚起步,目前还没有相对成熟的含分布式电源的配电网保护方案,使得分布式电源普遍存在“并网难”的难题,这种状况会制约分布式发电技术的发展与推广。
基于此,我们需要进一步研究含分布式电源的配电网保护方法,在使得分布式发电技术给电网带来便利的同时,又不会降低接入电网的安全标准。
2.配电网保护配置原则目前,我国的中低压配网大多采用单侧电源福射状供电方式。
馈线保护安装于电源侧出线母线断路器处或分支箱断路器处,配置传统的三段式电流保护:即瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。
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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