分布式电源对配电网的影响_王爱军(1)
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浅析分布式电源对配电网的影响分布式电源快速发展,对传统电力网络造成很大影响。
为了分布式电源的接入可以使电网更加可靠,因此需要明确地认识分布式电源对配电网产生的各种影响。
文章主要介绍了分布式电源的概念,以及其对配电网运行、电压、网损和继电保护装置的影响。
标签:分布式电源;配电网;电能质量;网损引言现今能源问题备受各个国家的关注,可持续发展深入人心,各个国家都在提倡积极发展新能源技术,以解决可能面临的能源危机和环境问题。
分布式电源也由于这个因素变成电力系统新的研究方向。
电力行业的竞争越为激烈,集中式发电、远距离输电和大电网互联是现在电力系统的主要构成方式。
分布式电源与传统供电方式相结合不仅可以减少投资,减少能耗,还能提升系统可靠性和安全性能,而且,分布式电源可以在电网崩溃或者发生较大故障时,继续维持重要用户的供电,如一级负荷。
1 分布式电源概述分布式电源指的是可以在现有的配电网中经济安全地运行,根据特殊终端的需要,所设计并安装在特殊终端附近的小型发电机(组)。
大部分分布式电源的容量较小,独立于电力系统。
分布式电源的燃料较常见的为天然气等生物质能和轻油等化石能源,输送通道不经过电网,通过管网或者电缆系统供给给特殊地域并且部分分布式电源可用冷电热三种方式进行商供。
分布式电源提高了供电可靠性,而且是一种于环境有利的利用方式,能够节约资源,是一种重要的发电方式。
和电网比较,分布式电源有其特有的优点,不仅可以增加经济收益,减少土地利用,而且有利于环境保护,并且分布式电源可以用于备用或者独立的供电方式。
现在大概有以下几类分布式电源:火力发电机如微型燃气轮机、风力发电机、光伏发电、部分电化学装置如燃料电池。
研究分布式电源如何并网是研究其对配电网影响的基础。
以上分布式电源当中,热力发电机、光伏发电、电化学装置及一些风机是利用电力电子装置进行并网,而风力发电是直接并网。
2 分布式电源对配电网运行的影响2.1 对电能质量的影响对电能质量的影响具有两重性。
182020.07.242020.07.DQGY 的电能质量造成了很大的影响。
(4)风电对电力系统谐波电压的影响电网电压信号都是正弦波,并且电流信号也是同频率线性的。
但是当与非线性元件一起使用时,元件就会出现非线性的电压和电流属于电压电流畸变,这些发生畸变的电压和电流通过并网被送到电力系统时就会对电网产生很大影响,导致谐波含量增多,电网质量下降,所以必须采取必要措施以免对电力系统中其他电子元件造成危害,影响电力系统的安全运行。
(三)光伏发电并网的影响(1)孤岛效应现实工程案例表明,光伏发电并网工程时常会产生孤岛效应,而这将对电网造成直接的影响。
由于电网线路采用的是直接与光伏发电系统相连的方式,一旦线路出现故障,系统难以判断是否发生停电现象,因而无法停止供电,这种持续供电的现象将会作用于公共电网,进而形成供电孤岛。
①威胁电网运维人员的人身安全。
当出现故障时,并网逆变器并未受到影响,此时依旧向周边供电。
若维护人员依然在进行线路检修,极容易触电甚至对生命造成威胁;②损坏用电设备。
当电网不再供电后,孤岛区域的稳定性将受到影响,电压与电流将出现异常波动现象,若电网尚未配备储能元件,将会直接对用户造成影响,致使其负荷出现电压闪变现象,对用户电气设备带来威胁;③损坏电网设备。
当恢复正常供电后,分布式光伏输出特性并不稳定,与电网电压之间难以同步,并在瞬间形成强电流,从而给电网设备造成威胁;④对用户电压产生影响。
当分布式光伏并网系统处于正常运行状态时,它将与并网之间表现出稳定的连接特征,一旦二者出现断开现象,对于配电网而言将会出现三项负载不对称现象,以往的单向供电模式受到破坏,此时用户的用电质量受到严重影响。
(2)对电能质量的影响在完成光伏并网作业后,原本电力系统的稳定性将被打破,此时会导致电压与电流出现明显的波形畸变现象,并大幅影响配电网电能质量,具体表现行为有如下3方面:①谐波畸变。
电子换流器对于光伏发电系统而言至关重要,但如果该装置与电网相连,将会产生明显的谐波电流。
分布式电源接入对电网运行及管理的影响探讨分布式电源接入对电网运行及管理的影响探讨随着能源消费模式的变化和新能源技术的发展,分布式电源逐渐成为了当今电力系统中的一个重要组成部分。
分布式电源接入对电网运行及管理产生了深远的影响,本文将从电网运行和管理两个方面,探讨分布式电源接入对电力系统的影响。
一、分布式电源接入对电网运行的影响1. 电网稳定性分布式电源接入会增加电网的复杂度和不确定性,因为分布式电源的接入具有不确定性和随机性。
随机性会导致电网的负荷变化不可预测,不确定性会导致电网的频率和电压波动。
这些因素都会影响电网的稳定性,因此需要采取相应的措施来保证电网的稳定性。
2. 电网容量分布式电源的接入可以增加电网容量,但也会带来一些问题。
例如,在某些情况下,分布式电源可能会导致电网的过载。
此外,由于分布式电源的接入位置不同,可能会导致电网某些地区的容量过剩,而其他地区则容易出现供电不足的情况。
3. 电网质量分布式电源接入还会对电网质量产生影响。
例如,由于分布式电源的接入,可能会导致电网的功率因数下降,从而影响电网质量。
此外,分布式电源可能会带来一些谐波问题。
二、分布式电源接入对电力系统管理的影响1. 电力市场分布式电源的接入会对电力市场产生影响。
例如,在某些情况下,分布式电源可能会导致市场价格下降。
此外,由于分布式电源的接入位置不同,可能会导致市场价格在不同地区出现差异。
2. 电力调度分布式电源接入也会对电力调度产生影响。
例如,在某些情况下,分布式电源可能会导致调度难度增加。
此外,由于分布式电源的接入具有不确定性和随机性,可能会导致调度计划难以实现。
3. 供应安全分布式电源接入还会对供应安全产生影响。
例如,在某些情况下,由于分布式电源的接入位置不同,可能会导致某些地区供应不足。
此外,由于分布式电源接入具有不确定性和随机性,可能会导致供应安全问题。
综上所述,分布式电源接入对电网运行及管理产生了深远的影响。
分布式电源接入对配电网的影响摘要:改革后,随着社会经济的不断提升,人们生活水平提高。
如今,电力能源已然成为世界发展中最重要的能源之一,世界各国大力发展经济,电力需求进一步增大。
分布式能源的出现为解决这一棘手问题带来了新的希望,同时可再生清洁能源的综合利用更加符合现代化建设中的环保要求。
其中,光伏发电单元是现在研究者关心的热点问题,其并网过程中可能对配网的电能质量带来较大的影响,所以研究光伏并网对其配网本身电压分布情况的影响具有重要的实际应用意义。
关键词:分布式光伏电源;配电网;电气参数引言随着全球经济的迅猛发展,人们对电能的需求愈来愈大,分布式电源也逐渐受到了电力行业的重视。
分布式电源具有清洁、方便调度等优点,得到了广泛应用。
但是由于光伏、风机等分布式电源受自然环境的影响较大,因此当其接入配电网后,会使配电网内部产生一定的变化:一方面,分布式电源调度灵活,在一定程度上提高了电网的可靠性;另一方面,风机、光伏等分布式电源的出力具有随机性及波动性,不稳定的出力可能会对配电网的可靠性产生不利影响。
综上,本文介绍了分布式电源的类型,阐述了前推回代潮流计算法的计算原理,最后通过算例分析了分布式电源功率及接入位置对配电网电压的影响。
1分布式电源接入对配电网的影响1.1对电网规划的影响长期以来,火力发电、水力发电都占据我国能源电力的主体地位,对于电网的规划与运行一直都是围绕二者展开。
分布式新能源大规模接入并网后,会明显增大配电网的节点数目,若仍采用原有的电网规划模式,配电网难以进行负荷预测,规划结果容易出现较大误差或无法得到最优网络布置方案。
此外,分布式电源接入了大量不同规模的企业发电机组,这些企业的中期和远景规划的较大差异也会导致配电网整体长期规划更加困难。
还需注意的是,分布式新能源大规模接入并网后,将会造成电网电路变化,如果规划不合理,则容易引发故障。
1.2系统运行方式对配电网电压的影响固定光伏电源的容量和接入位置,仅考虑不同运行方式下光伏发电单元对配电网的影响。
分布式发电对配电网保护的影响(1)对低压电网原有继电保护的影响。
分布式电源接入电网将提供一定大小的短路电流,对低压电网原有继电保护整定有一定影响,分布式电源的接入应充分考虑公共连接点的短路容量。
考虑分布式电源提供的短路电流后,原有继电保护原则上无需更换,一般情况下只需修改相应定值即可。
如分布式电源提供的短路电流较大,可在原有继电保护装置上加装方向元件即可解决误动的问题。
若由于分布式电源接入使得公共连接点允许的短路电流超过规定限值时,分布式电源需考虑增加限流阻抗。
分布式发电接入电网后对继电保护产生的影响有如下几个方面:改变原有继电保护的保护范围;原有继电保护流过逆向短路电流时,由于无相应的方向元件,可能误动;使得重合闸不成功;影响继电器之间的配合关系;增加的短路电流可能超过断路器的开断容量,造成设备损坏。
(2)对上一级电网继电保护的影响。
为防止逆流对上一级电网产生较大的影响,导致上一级电网需要在继电保护设置等方面做出大范围的调整,分布式电源所产生的电力电量尽量在本级配电区域内平衡,为次国网公司特别规定了分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%,避免了分布式电源向上一级电网倒送电力。
该限值的取值主要根据区域内负荷峰谷差估算分布式电源所产生的电力能在本供电区域内全部平衡掉,从而保证了分布式电源的输出不会对上一级电网运行造成大的影响。
(3)分布式电源自身须配置继电保护装置。
分布式电源应配置继电保护和安全自动装置,保护功能主要针对电网安全运行对电源提出保护设置要求确定,包括低压和过压、低频和过频、过流、短路和缺相、防孤岛和恢复并网保护。
分布式电源不能反向影响电网的安全,电源保护装置的设置必须与电网侧线路保护设置相配合,以达到安全保护的效果。
分布式电源并网对于配电网的影响研究随着分布式电源的快速发展和普及,它对配电网产生了重大影响。
本文将针对分布式电源并网对配电网的影响进行研究。
分布式电源的并网可以提高配电网的供电可靠性和稳定性。
传统的配电网主要依赖于集中式发电厂进行供电,一旦发生故障,整个区域将会停电。
而分布式电源的并网可以将发电资源分散到各个用户端,降低了供电系统故障的影响范围。
当主网供电故障时,用户仍然可以通过分布式电源提供的电能进行供电,从而保证供电的连续性。
分布式电源的并网可以提高配电网的电能利用效率。
在传统的配电网中,输电距离长,输电损耗较大。
而分布式电源可以直接将电能产生在负荷附近,减小了输电距离,降低了输电损耗。
分布式电源可以根据用户需求进行灵活调度,优化电能的利用效率。
这样可以节约能源资源,降低能源消耗,进一步提高配电网的电能利用效率。
分布式电源的并网可以促进可再生能源的大规模应用。
可再生能源如太阳能和风能等分布式电源,其分布范围广,可以灵活的并网到配电网中。
通过分布式电源的并网,可以将可再生能源的电能直接注入到配电网中,减少对传统非可再生能源的依赖,降低了对环境的污染。
可再生能源的多样性也提高了配电网的供电稳定性,减少了能源供应的风险。
分布式电源的并网对配电网的调度和管理提出了新的挑战。
传统的配电网是集中式的调度和管理,而分布式电源的并网使得配电网的规模和复杂性增加。
分布式电源的灵活性和多样性也增加了配电网的调度和管理的难度。
需要在调度和管理上引入新的技术和方法,包括智能调度系统、分布式能量管理系统等,以更好地应对分布式电源并网带来的挑战。
分布式电源并网对配电网产生了重大的影响。
它提高了配电网的供电可靠性和稳定性,提高了电能的利用效率,促进了可再生能源的大规模应用。
但同时也对配电网的调度和管理提出了新的挑战。
在分布式电源并网的发展过程中,需要继续深入研究和探索,以进一步提高配电网的性能和效益。
分布式电源并网对于配电网的影响研究一、分布式电源并网对配电网的影响1. 增加配电网的稳定性:分布式电源通过将电能直接接入配电网,使得配电网的能源分散化,降低了对中心化能源的依赖,进而提高了配电网的稳定性和可靠性。
2. 降低配电网的传输损耗:与传统的中心化发电方式相比,分布式电源并网能够将清洁能源近距离地接入到用电端,避免了长距离输电导致的能量损耗,进而降低了配电网的传输损耗。
3. 提高供电质量:分布式电源具有分散性和灵活性,能够根据实际需求进行调度,从而提高了供电质量,减少了停电等问题的发生。
4. 增加配电网的容量:分布式电源并网能够有效地增加配电网的容量,进一步提高了配电网的供电能力,从而更好地满足用户的需求。
5. 提高配电网的智能化水平:由于分布式电源可以实现集中监控和调度,因此可以提高配电网的智能化水平,降低维护成本,提高运行效率。
二、分布式电源并网对配电网的影响研究1. 对配电网结构的影响:分布式电源的接入将对配电网的结构产生影响,需要研究分布式电源的接入形式以及如何与传统的电网结构相适应。
三、分布式电源并网对配电网的影响研究的意义1. 促进清洁能源的发展:分布式电源并网能够有效地促进清洁能源的发展,减少对传统能源的依赖,降低环境污染。
2. 提升电力系统的灵活性:分布式电源并网能够提升电力系统的灵活性,增加了电力系统的供电能力,降低了对传统能源的依赖。
3. 优化配电网的结构和运行:分布式电源并网的研究将能够优化配电网的结构和运行方式,提高了配电网的稳定性和可靠性。
4. 为新能源政策的实施提供支撑:分布式电源并网对配电网的影响研究将为新能源政策的实施提供支撑,为我国清洁能源发展提供技术支持。
在总体上看,分布式电源并网对配电网的影响研究具有重要的意义,不但能够促进清洁能源的发展,同时也能够提升电力系统的灵活性,优化配电网的结构和运行方式,进一步为新能源政策的实施提供技术支撑。
四、分布式电源并网对配电网的影响研究的现状目前,我国对分布式电源并网对配电网的影响研究仍处于起步阶段。
分布式电源接入对配电网的影响及应对措施分布式光伏发电因其节能效果好、环境负面影响小、投资效益良好等特性,受到国家政策方面大力支持而迅速发展。
这些分布式光伏电源(本文简称分布式电源)接入系统后,配电网由单电源模式变为多电源模式,分布式电源的位置、容量及运行方式对配电网的线路潮流、节点电压、网络损耗,以及故障时短路电流的大小、流向和分布都将产生较大影响,配电网结构和运行控制方式都将发生巨大改变,配电网的控制和管理将变得更加复杂,这就对已经适应“单一电源方向”的配电网安全管理提出了新的挑战。
1 分布式电源接入对电网的影响(1)对配电网规划的影响。
分布式电源的接入,使得配电网规划突破了传统的方式,主要表现为分布式电源的接入会影响系统的负荷增长模式,使原有的配电系统的负荷预测和规划面临着更大的不确定性;配电网本身节点数非常多,系统增加的大量分布式电源节点,使得在所有可能网络结构中寻找最优网络布置方案更加困难;由于分布式电源的投资建设单位多为投资公司、私营企业或个人,在项目建设中往往仅从经济效益方面考虑,缺少中期或远景的项目规划,存在较大的不确定性,这与供电企业配电网规划的前瞻性存在明显的不匹配。
(2)对馈线电压的影响。
分布式电源大多接入呈辐射状的10 kV 或0.4 kV配电网,稳定运行状态下,配电网电压一般沿潮流方向逐渐降低。
分布式电源接入后,改变了原线路潮流分布,使各负荷节点的电压被抬高,甚至可能导致一些负荷节点电压偏移超标。
由于接入位置、容量和控制的不合理,分布式电源的引入,常使配电线路上的负荷潮流变化较大,增加了配电网潮流的不确定性。
大量电力电子器件的使用给系统带来大量谐波,谐波的幅度和阶次受到发电方式及转换器工作模式的影响,对电压的稳定性和电压的波形都产生不同程度的影响。
(3)对供电可靠性的影响。
如果分布式电源是作为配电系统的备用电源来使用,则分布式电源的接入可以提高系统的供电可靠性。
其与系统侧电源的协调运行度将直接决定其对供电可靠性的影响程度。
浅议分布式电源对配电网电流保护的影响摘要:分布式电源作为现有大电网的有力补充,对增强原有电力系统的安全性、降低能源损失、改善环境质量和实现能源的永续利用方面,发挥着决定性的作用。
当分布式电源接入到已经存在的配电网中,将改变系统的固有结构,原有的单辐射供电网络因分布式电源的接入会改变为双端或者多端的网络,对配电网的继电保护装置带来诸多不利影响。
本文根据配电网线路模型,分析分布式电源在配电网中的不同位置对电流保护造成的影响,给出了相应的解决方案。
关键词:分布式电源;配电网;电流保护;影响1分布式电源对配电网继电保护的影响分布式电源是非经规划的或中央调度型的新型电力能源,通常与配电网连接,一般发电规模在50--100MW之间。
分布式发电具有投资少,占地小,建设周期短、节能、环保等特点。
配电网中的潮流分布会随着分布式电源的加入受到影响,即分布式电源会改变原有配电网中电流的大小和方向。
根据配电网线路模型,分析分布式电源在配电网中的不同位置对电流保护造成的影响。
1.1在配电网馈线始端接入分布式电源如图1所示,如果将分布式电源接在配电网始端,相当于在系统上额外并入了一个电源,也就是说加大了系统电源总的容量值,但配电网的拓扑结构并没有发生改变,所以当配电网中发生短路故障时,不会对短路电流方向造成影响,但短路电流会有所增大。
在非故障运行时,因为加入了一个电源,根据叠加定理,配电网电流会增大。
而三段式电流保护动作值的设定,尤其是定时限过电流保护,是根据躲过系统最大运行方式电流值整定的,因为当分布式电源接入在配电网馈线首端时,最大运行方式下电流值有所增加,所以要相应地对电流保护装置的整定值进行调整。
其次,当分布式电源接入配电网首端后,如果发生短路,那么短路点的短路容量一定会增加,所以还需要验证原有的保护装置是否满足容量需求,如果不满足,则需要更换容量更大的保护装置。
1.2在配电网馈线中部加入分布式电源如图2所示,当分布式电源接到D母线上之时,分析分布式电源接入对配电网三段式电流保护造成的影响。
分布式电源并网对于配电网的影响研究分布式电源并网可以提高配电网的供电可靠性。
传统的配电网只依靠集中式发电站供电,一旦主网出现故障或者其他突发事件,整个系统供电可能会中断。
而分布式电源并网可以通过多个小型的电力系统相互连接,当其中一部分系统发生故障时,其他系统可以互相补充供电,从而保证供电的可靠性。
分布式电源并网可以灵活地调整供电路径,合理分配电力负荷,进一步提高系统的抗故障能力。
分布式电源并网可以促进可再生能源的利用和开发。
分布式电源并网可将不同的可再生能源发电系统相互连接,通过共享电力资源,实现可再生能源的最大化利用。
这不仅可以提高可再生能源的供电能力,还可以减少传输损耗,降低电力成本。
分布式电源并网还可以将潜在的可再生能源进行有效开发,避免资源浪费,促进清洁能源的可持续发展。
分布式电源并网可以优化配电网的管理和运行。
传统的配电网需要对大型发电站进行集中管理和调度,而分布式电源并网则可以通过智能化的控制系统,对各个小型系统进行集中管理和调度。
这不仅可以实现电力负荷的动态平衡,还可以提高系统的响应速度和灵活性。
分布式电源并网还可以通过实时监测和数据分析,提供系统的运行状态和负荷需求等信息,为配电网的规划和升级提供科学依据。
分布式电源并网还可以改善配电网的能源结构和环境效应。
传统的配电网主要依靠化石燃料发电,会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,对环境产生不良影响。
而分布式电源并网可以大规模利用清洁能源,减少排放量,降低环境污染。
分布式电源并网还可以鼓励能源的多样化和分散化,减少对有限资源的依赖,提高能源的安全性和可持续性。
分布式电源并网对配电网的影响是多方面的。
它可以提高配电网的供电可靠性,促进可再生能源的利用和开发,优化配电网的管理和运行,改善能源结构和环境效应。
分布式电源并网在配电网的未来发展中具有重要的意义和应用价值。