储能电站接入对配电网保护的影响分析
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储能系统对新能源电站并网的影响摘要:为保障电力系统运行的稳定性,就应做到发电、输电、配电及用电的同步下,确保电力系统处在动态平衡状态下。
由于新能源发电方式有着间歇性、随机性的特点,和传统的热力发电方式有着较大的差异,这无疑影响了电力系统的运行,并且可再生能源的接入给电网带来了无功、调频、调峰及电能质量等方面的问题,严重影响了电网的稳定性。
而储能技术却可以有效抑制电网中瞬时功率的不平衡,成为电网和可再生能源的缓冲,既弥补了新能源发电的间歇性问题,平衡了负荷波动,还可以进一步完善电网的控制系统,从而提高电网运行的稳定性,由此可见储能技术在新能源并网中应用的必要性。
关键词:储能系统;新能源;电站并网引言在“双碳”目标背景下,在各个电站中新能源装机的占比不断增加,但由于在新能源当中,风能、太阳能等由于其本身存在极强的随机性和间歇性,因此使得风力发电和光伏发电的有功功率经常出现频繁地波动,进而造成风力发电与光伏发电等新能源电站的出力存在不稳定性问题。
储能系统是一种能够有效抑制新能源在供电时出力波动的系统,在引入这一储能系统时,可以有效提高新能源电站的稳定性,进而为电力供应的可信度提供保障,还能够降低电力系统整体备用容量,无论是在经济层面还是社会层面都具有更大的应用优势。
当前现有储能系统的应用可从能量管理和储能技术应用两方面为新能源电站提供有力帮助。
1储能技术与新能源并网抑制风电并网的功率。
随着我国风电场的建设规模越来越大,已经逐渐成为电力系统的重要构成,但在并网的过程却对电力系统带来了一系列的不良影响,电压稳定是其中难以处理的问题,需为电网进行有效的无功补偿,而这就需要储能技术的合理应用。
例如结合储能技术,对风力发电场进行建模分析,将并网过程中的电压变化、功率参数变化等进行讨论,并构建一种有效的风力发电储存协调控制方案,对无功功率和有功功率进行储能调节和容量配置,进而实现功率的频繁变化,稳定并网的输出功率。
分布式储能对配电网安全运行的影响和对策漆晓凤 杨君艺 付申杰 李 晴 斯马依力江・木萨汗(国网新疆乌鲁木齐供电公司)摘 要:本文研究了分布式储能对配电网安全运行的影响和对策。
首先分析分布式储能对电能质量、网损和配电网实时监控的影响机理和因素,然后提出相应的解决方案。
结果表明,分布式储能能够改善电能质量、减少网损并提高配电网的实时监控能力。
本研究为分布式储能在配电网中的应用提供了参考,推动配电网的可靠性和可持续性发展。
关键词:分布式储能;电能质量;网损;实时监控;运行策略0 引言随着能源需求的不断增长和清洁能源的广泛应用,分布式储能作为一种关键的能量存储和调节技术,正逐渐在配电网中发挥重要作用。
分布式储能系统能够提供可靠的电能质量、降低网损和提高配电网的安全性和稳定性。
因此,研究分布式储能对配电网安全运行的影响和对策具有重要意义。
本论文旨在深入探讨分布式储能对电能质量、网损和配电网实时监控的影响,并提出相应的解决方案,为配电网中分布式储能的安全运行提供参考,并推动配电网的可靠性、可持续性和智能化发展。
1 电能质量的影响1.1 分布式储能对电能质量的改善1.1.1 电压波动和电压暂降的影响分布式储能系统具备快速响应的特点,可以监测电网电压变化并实时注入或吸收电能来调节电压水平,使其维持在稳定范围内。
同时,根据电网需求,通过无功功率的调节来维持电压在合适的范围内,从而减少电压波动和电压暂降的发生[1]。
1.1.2 电压谐波和畸变的影响电压谐波和畸变会导致电网中出现频谱扩展和非线性失真。
分布式储能系统通过集成滤波器来消除谐波成分,减少谐波电流对电网和用户设备的影响。
并通过提供无畸变的电流,使其与电网电流合成时能够抵消畸变成分,从而降低电网中的畸变程度。
1.2 分布式储能对电能质量的影响机理和影响因素1.2.1 功率平衡和功率因数控制分布式储能系统对电能质量的改善与功率平衡和功率因数控制密切相关。
如表1所示。
储能技术对电网的支持作用分析储能技术是指通过将能量转换成其他形式储存起来,以备需要的时候再释放出来的技术手段。
它在电力行业中具有重要的意义,能够解决电网供需不平衡、提高电网的稳定性和可靠性等问题。
本文将从以下几个方面展开,分析储能技术对电网的支持作用。
首先,储能技术可以实现电能调峰填谷。
电力系统的负荷存在着波动,尤其是高峰时段需求远远超过谷时段的需求。
而传统的发电方式如化石燃料发电厂需要一定时间才能达到满负荷运行,这就导致了高峰时段的电力供应可能无法满足需求。
而储能技术可以通过在低谷时段存储电能,在高峰时段释放储存的能量,使得电力供应平衡,确保供需的稳定性。
其次,储能技术能够提高电网的稳定性和可靠性。
电力系统中的频率与电压需要保持在一定的范围内,这对于电力设备的运行和用户的安全至关重要。
但是,由于电力供需的波动,会导致电网的频率和电压也出现相应的变化。
当供电不稳定时,储能技术就可以快速地释放储存的能量来平衡电网。
同时,储能技术还可以作为备用电源,当发生突发情况时可以迅速投入并提供电力供应,保证电网运行的可靠性。
此外,储能技术对电力系统的柔性需求也发挥着重要作用。
电力系统是一个复杂的系统,需要根据用户的需求灵活调整生产和消费。
而传统的发电方式如火电和核电都具有固定的产能,很难按需进行调整。
而储能技术通过将能量储存起来,可以在需要时释放出来,灵活调整电力供应。
这不仅提高了电力系统的供需匹配度,还能有效应对可再生能源波动性大的特点,提高可再生能源的利用率。
另外,储能技术还可以帮助解决供电可靠性问题。
传统的电力系统是基于大型中央发电站供电的,一旦出现故障或停电,往往会导致大范围的停电。
而储能技术可以分布式布置,并与电网相连,一旦出现停电情况,储能设备可以迅速投入并提供临时的电力供应,缓解用户受电困难的问题。
此外,储能技术还具备灵活性强、可扩展性好等特点,可以随着电网的扩容而不断增加储能容量,提高供电的可靠性。
新能源接入配网对继电保护的影响及解决措施一、综述分布式电源是区别于传统集中发电、远距离传输和大互联网络的发电形式。
分布式电源通常指功率为数千瓦至 50MW 的小型模块式、分布在负荷附近、与环境兼容的独立电源,由电力部门、用户或第三方所有,以满足电力系统和用户的特定要求的发电设施。
从广义上讲,分布式电源指的是任何安装在用户附近的小型发电设施,包含热电联产、冷热电联产以及各种蓄能技术等,而不论这种发电形式的规模大小和一次能源的使用类型。
显然我国的“小机组”、“小火电”和“小热电”也以属于分布式电源的范畴,但与现代分布式发电技术不在同一层面上,由于技术经济性能与环境性能不好将被逐渐淘汰。
在不同的研究领域分布式电源有不同的分类方式。
按发电能源是否可再生将分布式电源分为两类:一类是利用可再生能源的分布式电源,主要包括风力发电、光伏发电、太阳热发电、生物质能发电、地热及海洋能发电等;另一类是利用不可再生能源的分布式电源,主要采用化石燃料作为能源,包括往复式发动机技术、微型燃气轮机和燃料电池等发电形式。
根据分布式电源和电力系统的接口形式,分布式电源可分为同步机形式的分布式电源和逆变器形式的分布式电源。
可以根据分布式电源的特性和所要实现的功能把并网系统分为几种:1、逆变器型并网系统如用于燃料电池、光伏发电系统和微透平机组等发出直流或高频交流电的分布式电源。
2、具有同步功能的并网系统,用于与地区电网并联运行的分布式电源,当分布式电源担任削峰、基本电源、联合发电或作为紧急和备用电源时采用此种并网系统。
3、包含远方调度模块的并网系统,电力系统可以根据需要实现对分布式电源的起停进行实时远方调度,这时并网系统还需附加测量、监视和控制设备。
随着经济的飞速发展,分布式电源(以下简称DG)作为一种新型的、环保的、高效的发电形式越来越受到关注。
DG分布在负荷附近,利用各分散的能源,主要包括再生能源(太阳能、地热能、生物能、小型风能、小型水能、波浪能等)和本地易获得的化石类型(天然气)进行发电,其功率一般在几十千瓦到几兆瓦。
新能源接入对主动配电网的影响分析1. 对系统稳定性的影响新能源的接入将对主动配电网的系统稳定性产生影响。
传统的火力发电和水力发电具有稳定的输出功率特性,而太阳能和风能等新能源的输出功率受环境因素影响较大,呈现出不稳定性。
这种不稳定性会对主动配电网系统的运行产生一定的影响,可能会导致系统频率波动增大、电压波动等问题。
2. 对供需平衡的影响新能源的接入还将对主动配电网的供需平衡产生影响。
由于新能源的不可控性和不稳定性,其输出功率与负荷需求之间的匹配存在一定的困难。
当新能源的输出功率突然增加或减少时,可能会导致主动配电网的供需平衡失调,需要通过其他方式来调整系统的供需关系,这可能会增加系统的运行成本。
3. 对电网安全的影响新能源的接入也对主动配电网的电网安全产生影响。
由于新能源具有不可预测性和波动性,其大规模接入可能会增加主动配电网的运行风险,如频率偏差、电压失真等问题。
这将对整个电网的安全性产生负面影响,需要采取相应的措施来降低这种风险。
新能源的接入也将对主动配电网的运行方式产生影响。
传统的电力系统以火力发电厂和水力发电厂为基础,其运行方式是集中式调度,而新能源的接入将使得主动配电网的运行方式趋向去中心化,更加灵活和多样化。
这将对主动配电网的规划和管理提出新的要求。
新能源的接入还将对主动配电网的系统规划产生影响。
传统的电力系统规划是基于负荷预测进行的,而新能源的接入将使得负荷预测的不确定性增加,需要对系统规划进行调整,以更好地适应新能源的接入。
从上述影响可以看出,新能源的接入对主动配电网产生了深远的影响,这些影响既有利也有弊。
在利用新能源的我们需要更加深入地研究其对主动配电网的影响,有针对性地采取相应的措施,以最大程度地发挥新能源的优势,减少其对主动配电网的负面影响。
我们需要加强对新能源输出功率特性的研究,探讨其与负荷需求之间的匹配关系。
通过建立合理的预测模型和调度策略,可以有效地降低新能源接入对供需平衡的影响,提高主动配电网的运行效率。
储能光伏并网发电系统对电网造成影响
通过对光伏发电的特性分析可知,光伏发电系统对电网的影响主要是由于光伏电源的不稳定性造成的,从电网安全、稳定、经济运行的角度分析,不加储能的光伏并网发电系统对电网造成的影响主要有以下几点:(1)对线路潮流的影响。
未接入光伏并网发电系统的时候,电网支路潮流一般是单向流动的,并且对于配电网来说随着距变电站的距离增加有功潮流单调减少。
然而,当光伏电源接入电网后,从根本上改变了系统潮流的模式且潮流变得无法预测。
这种潮流的改变使得电压调整很难维持,甚至导致配电网的电压调整设备出现异常响应,(2)对系统保护的影响。
当光照良好,光伏并网电站输出功率较大时,短路电流将会增大,可能会导致过流保护配合失误,而且过大的短路电流还会影响熔断器的正常工作。
此外,对于配电网来说未接入光伏发电系统之前支路潮流一般是单向的,其保护不具有方向性,而接入光伏发电系统以后该配电网变成了多源网络,网络潮流的流向具有不确定性。
因此,必须要求增设具有方向性的保护装置。
(3)对电网经济性运行的影响。
由于光伏电源的自身输出不稳定性,当光伏发电系统并网运行后,系统必须增加相应容量的旋转备用,以保证系统的调峰、调频能力,也就是说,光伏并网发电系统向电网供电,降低了机组利用小时数,牺牲了电网的经济性运行(4)对电能质量的影响。
受云层遮挡的影响,光伏电源的发出功率可能在短时间内从100%降到30%以下,或由30%以下增至100%,对于大型光伏并网系统来说,会引起电压的波动与闪变或频率波动。
此外,由于光伏发电系统
所发出的电能为直流电,必须经过逆变装置接入电网,这一过程必将产生谐波,对电网造成影响。
分布式光伏电源接入对配电网保护的影响摘要:分布式光伏发电具有不会对空气造成污染、有太阳就能发电等优点,已成为重要的可再生能源之一。
但是光伏发电接入配电网后,当线路发生故障时会改变短路电流的大小及方向,从而对配电网原有继电保护的正常运行造成影响。
基于此,本文先简单介绍了分布式电源的概念,然后对分布式光伏电源接入对配电网保护的影响进行了探讨,并提出了提升配电网保护的相关措施,以供参阅。
关键词:分布式;光伏;电源;接入;配电网保护;影响1分布式电源的概念分布式电源(Distributed Generation,DG)是指一种功率在10kW到30MW的小型独立电源模块,能够满足用户需求,如调峰、为边缘用户提供电力能源等。
分布式电源具有能量利用率高、环境污染小、投资不大等特点,将其应用在配电网中可有效增加配电裕度,提高供电系统的可靠性和稳定性。
当前分布式电源并没有明确的国家标准,但从现有文献中可看出分布式电源具有几个关键指标:容量小,发电单元体积不大,即插即用,性价比高;直接接入配电网;分布式电源本身难以控制,接入分布式电源后反而会增加机组的负荷;分布式电源可重复利用再生资源,环境污染小,资源利用率高;分布式电源对过电压、闪变等会产生较大的影响;随着电力电子技术的不断发展,分布式电源的利用范围将会越来越广泛。
2分布式光伏电源接入对配电网保护的影响2.1影响配电网网损分布式光伏大量的接入配电网后,因为分布式光伏电源具有一定的间歇性及随机性,故而会对配电网网损产生一定的影响。
对此问题,应根据实际配电网络,科学合理的利用软件进行仿真操作,找出分布式光伏电源接入配电网后对配电网损耗的变化规律,有针对性的采取有效措施解决问题,积极改变配电网中的各类运行参数,尽可能的减小对配电网网损的影响。
2.2影响供电网的安全可靠性传统配电网中评价供电可靠性的指标有系统平均断电频率、系统平均断电持续时间、平均供电可用率以及平均停电不可用率等指标。
分布式新能源大规模接入对配电网影响及应对摘要:随着近些年新能源技术的不断应用,其对于支撑我国配电发电技术的进步产生了重要的影响。
本文针对目前新能源接入技术的影响进行了分析,给出了相应的应对对策,希望能够为提升我国分布式新能源大规模接入技术的应用创造良好的条件。
关键词:分布式新能源;配电网;影响与应对1新能源主要指的是风能、太阳能、核能等绿色能源。
在目前的发展过程当中,以风能和太阳能进展较为迅速。
新能源接入到目前的配电网当中,以常用的新能源技术发电为主,减少其在电网运行过程中的损耗,避免产生膨胀效应。
未来在分布式新能源接入发展过程中,能够有效的保证我国能源的优化与改革,实现碳中和目标。
2 新能源接入并网影响分析2.1 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]。
2.2 对电能质量的影响分布式新能源接入并网后会对配电网产生一些干扰,从而对电能质量产生影响,主要体现在电压波动、谐波和频率等方面。
以风力发电和光伏发电为例,其发电功率随天气情况变化,出力不够稳定,会导致地区电网电压有较大幅度变化,导致节点电压的裕度降低。
此外,由于包含了大量电力电子元件,导致在发电过程中产生了比火力发电、水力发电更多的谐波。
相比于传统火力和水力发电的集中发电形式,新能源发电功率不确定性更强、频率调节能力欠佳。
新能源发电过程中,当电站容量过小时,多个机组进行投切动作时不会导致电网频率超限状态,而当接入并网达到一定规模时,会增大整个配电网的调频压力,造成电网出现频率异常波动现象。
分布式储能系统对配电网的影响和优化配置作者:张科技来源:《科学导报·学术》2020年第49期摘要:储能系统是电能与其他能源灵活转换和综合利用的关键设备,储能系统破解了能源生产和消费的不同步性,使能源在时间和空间上具有可平移性,实现了能源共享的前提。
分布式储能系统在配电网中能起到消除新能源波动、降低负荷峰谷差、提高供电设备利用率、提升供电可靠性、改善电能质量等作用,是实现能源供应清洁化,用户用电智能化、源网荷友好互动化的重要手段,另外分布式储能系统具有分散布局,可控性差等特点。
关键词:分布式能源;分布式储能系统;分布式储能对电网的影响随着智能电网、可再生能源发电、分布式发电与微电网以及电动汽车的蓬勃发展,大量分布式电源接入配电网。
分布式发电系统带来的随机性和高负荷等问题需要相应的存储技术提供解决方案,因此,诞生了分布式储能技术。
分布式储能系统主要应用场景包含用户侧,分布式电源侧和配电侧等三个方面,多以分布式电源,用户侧或者微电网为背景引入,电动汽车也是其中一种重要组成。
相对于集中式储能系统,分布式储能减少了集中储能电站的线路损耗和投资压力。
合理规划的分布式储能,不但可以通过“削峰填谷”起到降低配电网容量的作用,还可以弥补分布式的随机性对电网安全和经济运行的负面影响。
分布式储能系统的特点如下:优点:(1)采用能源就地消纳,减少了线损和输发电投资运行成本,提高电能质量。
(2)提高可再生能源利用率,减少污染排放;(3)与大电网供电互补,改善电网峰谷差,减少电网备用容量;(4)在大电网灾难性故障时维持重要负荷的供电,并有助于大电网快速黑启动;缺点:(1)改发了配网潮流流向,且太阳能、风能等可再生能源出力具有间歇性及波动性,为电网运行调度不保护控制带来困难。
(2)分布式电源的盲目引入可能导致微网系统的稳定性、可靠性和电能质量的恶化。
(3)当电力系统发生故障时,分布式电源必须马上退出运行,限制了分布式发电站效益的发挥。