光伏并网对配电网电压和网损的影响分析 最终版
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光伏发电及光伏并网发电系统对电网的影响摘要:在改革开放和社会主义现代化建设的新时期下,我国在社会不断进步、经济不断发展的同时,其科学技术也取得了重大的成就与进展,尤其体现在光伏并网发电系统中。
我们应对其对电网的积极影响积极应用,进而改善其不利方面的影响,为我国的电力发展和人民生产生活水平的提高打下坚实的基础。
基于此,本文对有关光伏并网中发电的优势以及光伏发电及光伏并网发电系统对电网的措施进行了分析。
关键词:光伏发电;光伏并网发电系统;电网1 有关光伏并网中发电的优势太阳能光伏并网的发电系统主要是将太阳能直接转化成电能,不需要通过蓄电池进行储能,而是直接通过逆变器将直流电转化为交流电送入到电网中。
在并网的发电体系中主要体现了我国有关太阳能的发展方向,它和太阳能的离网发电系统相比较,其主要有如下几点优势:在光伏并网的发电系统中主要是建设更加宽广的空间。
由于光伏的组件在实际的安装上是需要大量的基底建设。
完全可以将发电体系直接建设到荒漠中,这样做不仅实际减少了对土地的使用面积,与此同时,也相对减少了有关地面的蒸发量。
如果可以在光伏板的下边种上耐寒喜阴、净化空气的植物,可以在很大程度上对当地的水土起到一定的保护。
在进行并网之后的发电反馈到电网上,可以大力依靠电网对电能进行消纳,是不需要通过蓄电池就能够节约下来的光伏建设,同时在一定程度上也降低了成本。
也是不通过蓄电池的就可以减少蓄电池的环境污染。
在进行并网时除了利用大型的光伏系统同时还可以利用分布式的建设,这样在进入或者退出电网的时候就比较灵活,在一定程度上可以增强对自然环境的抵御能力,并且也不同程度的改善了电力系统在负荷上的平衡。
2 光伏并网发电系统对电网的影响光伏并网发电系统在发展的过程中,对电网产生了很多不利的影响,大大阻碍了其电网运行的安全性与稳定性。
因此,从这个角度来看,积极对其光伏并网发电系统运行的影响性因素进行有效的分析与研究是非常有必要的。
分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策1. 逆变器无功功率输出光伏发电系统中的逆变器通过将直流电能转换为交流电能输出到电网中,因此会导致逆变器产生一定的无功功率。
这会导致低压电网的功率因数下降,影响电网的稳定运行。
2. 电压波动光伏发电系统的功率输出受到光照条件的影响,当光照条件发生变化时,光伏发电系统的功率输出也会发生波动,进而引起低压电网的电压波动。
过高或者过低的电压都会对电网中的设备和用户造成影响。
3. 电网可靠性问题分布式光伏发电系统接入后,电网中增加了许多小规模的发电设备,这些设备可能存在故障或者异常情况,对电网的可靠性造成影响。
二、分布式电源光伏发电对低压电网的原因分析2. 逆变器的设计和控制不当逆变器在进行直流到交流的转换过程中会产生一定的无功功率,如果逆变器的设计和控制不当,就会导致产生更多的无功功率。
3. 分布式光伏发电系统管理不善一些分布式光伏发电系统并没有规范的管理和监控措施,导致了系统的故障率增加,进而对电网的可靠性产生影响。
三、对策1. 加强光伏发电系统调度和控制针对光伏发电系统的间歇性特点,可以通过增加储能设备或者与其他可再生能源相结合的方式实现调度和控制,减少光伏发电系统对电网的影响。
2. 优化逆变器设计和控制逆变器的设计和控制对低压电网的影响至关重要,采用先进的设计和控制技术,可以降低逆变器的无功功率输出,从而减小其对电网的影响。
4. 完善低压电网规划和升级针对分布式光伏发电系统接入后可能带来的问题,需要对低压电网进行规划和升级,加强对电网的监测和控制,以应对光伏发电系统接入可能导致的影响。
分布式电源光伏发电对低压电网的影响是一个需要高度重视和解决的问题。
通过加强系统调度和控制、优化逆变器设计和控制、强化系统管理、规划和升级低压电网等一系列对策,可以最大程度地减小分布式光伏发电对低压电网的影响,保障电网的稳定运行和可靠性,推动分布式光伏发电系统的健康发展。
分布式光伏发电的入网电压影响分析摘要:光伏发电技术的主要应用是太阳能,它有效地减少了电力运行过程中产生的污染。
太阳能发电一般分为两种接入方式,低压线和高压线。
然而,电压超限现象时有发生,这也可能影响电网的电压问题。
因此,控制电压超限现象,尽可能避免分布式光伏发电的电压条件对电网的影响非常重要。
关键词:分布式;光伏发电;入网电压;影响;措施光伏发电单元并网运行,对整个系统的电能质量提出了更高的要求。
特别是在光伏普及率提高后,低压配电网也很容易超过电压限制,增加网损,这将对用户的用电体验产生不利影响。
在严重的情况下,也会给电气设备带来巨大的损坏。
基于本研究,分布式光伏并网对低压配电网的影响将有利于大规模分布式并网,保证光伏在低压配电网中的更高渗透性,提高配电网运行的安全性、稳定性和可靠性。
1分布式光伏发电系统的结构分布式光伏发电一般采用就近选址原则减小光伏发电单元到负荷之间的距离,将光伏板安装于距离负荷较近的配电网上。
光伏发电具有较强的灵活性和较好的经济性,光伏发电设备安装简单,省时省力。
光伏发电单元是由光伏阵列、直流控制器、逆变器和储能装置等有效连接组成的整体系统。
光伏电池板是将太阳能转化为电能的关键设备,是整个系统的核心设备。
直流控制系统和逆变器主要起电流控制的作用,它将光伏板发出的直流电转换成交流电再上网给负荷供电。
储能系统能够将一定限量的电能储存起来。
2分布式光伏发电对配电网供电电压的影响(1)分析电压分布的影响。
分布式光伏发电在接入过程中往往会对电压分布产生很大影响。
尤其是在分销网络的末端,这种影响更为突出。
如果将发电容量过大的光伏并网在配电网末端,很容易超过电压限制。
(2)对配电网运行安全的影响。
在配电网中,如果在各个地区连接更多的分布式光伏电站,一般来说,配电系统的潮流方向很可能会受到逆变器抗孤岛功能的影响。
以往的继电保护设备大多具有方向性,不能实现继电保护的作用,难以保证配电网的安全运行。
分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策1. 电压调节问题:由于光伏发电具有不可预测性和间歇性,其并网输出的电压和频率波动较大,给低压电网的电压调节带来了一定困难。
当光伏发电系统接入配电网后,可能会导致配电网的电压偏高或偏低,影响用户的正常用电质量。
2. 线损问题:分布式光伏发电系统直接接入居民或企业的用电系统,可能会导致线损率的增加。
光伏发电系统所在的建筑物与电网之间的电缆长度相对较长,电流传输距离增加,会导致额外的线损。
3. 过载问题:随着分布式光伏系统的普及和用户规模的增大,可能会对低压配电网系统的负荷平衡产生影响。
特别是在光伏系统多次并网后,可能使得低压电网负载过大,导致线路热升高、设备寿命缩短等问题。
1. 电网规划优化:针对分布式光伏发电的接入,应加强对低压电网的规划和设计。
可以合理规划新建低压线路和变压器容量,提前考虑并网光伏系统的规模和接入位置,避免低压电网的过载和电压波动问题。
2. 智能配电设备应用:引入智能配电设备,如智能变压器和智能配电柜等,通过智能控制技术对分布式光伏发电系统进行精确调控,实现对低压电网的动态调节和优化,避免电压偏离和过载问题。
3. 接入管理机制:建立分布式光伏发电系统接入的管理机制,严格规定其技术参数和接入条件,以确保其并网对低压电网的影响得到控制。
并加强对光伏发电系统的监测和运行管理,及时发现和处理其接入后可能产生的问题。
4. 促进配电侧储能技术应用:鼓励在低压配电网上推广储能技术,如电池储能系统和超级电容储能设备,通过储能装置对光伏发电系统进行平滑化调节、储能和输出、调峰削谷,有效解决分布式光伏发电系统的波动性和间歇性问题。
5. 政策支持和法规约束:政府应加大对分布式光伏发电的政策支持力度,制定相关法规和标准,对分布式光伏发电接入低压电网的技术指南和标准进行明晰规定和约束,促进其规范发展。
光伏发电接入对配电网低压台区线损的影响发布时间:2022-03-29T10:10:59.228Z 来源:《福光技术》2022年5期作者:孙俊明[导读] 光伏发电是可再生能源的重要组成部分,由于其具有方便取能与清洁等优点,越来越多的分布式光伏发电接入了电力系统。
国网山东省电力公司滨州供电公司山东省滨州市 256610摘要:光伏发电是可再生能源的重要组成部分,由于其具有方便取能与清洁等优点,越来越多的分布式光伏发电接入了电力系统。
虽然可再生能源具有巨大的社会与经济效益,但光伏发电具有不稳定等特性,因此对光伏发电接入配电网的稳定性分析具有重大意义。
为此,本文在概述线损以及线损率的基础上,针对光伏发电介入对配电网低压台区线损的影响,进行了建模及仿真分析。
关键词:光伏发电接入;配电网;低压;台区;线损;影响1线损以及线损率的基本概述线路的损失是传输中的功率消耗或功率损失,功率转换以及从发电厂向用户传输电力的分布的情况。
线损率可反映各种宫殿工作的经济实力和技术指标。
台区线常规线损的标准是线损率在0到8%之间,采集覆盖的台区所涵盖的区域主要是指该台区含有一个覆盖,覆盖区域和消耗车站区域的总能量必须低于。
总容量的一半,而线损应小于分配总容量的五分之一,或者台区总容量为零,并且台区低压表计总容量低于50度的台区为轻载,也就是线损正常台区。
2光伏发电的原理及并网典型方式2.1光伏发电原理单个光伏电池可视为PN节点,当它被太阳光激发时,会产生一个电子-空穴对。
分布式光伏发电系统产生的电能一般不能直接供人们使用,需要通过多个环节进行转换和改进。
2.2光伏电源并网典型方式分布式光伏发电低压配电网的典型接入方式及特点如下。
(1)380V接入公共电网配电箱当光伏发电采取这种方式接入电网时,其接入容量一般不大于100kW。
(2)380V接入公共电网配电室采用这种接入方式时,接入容量一般为20kW~400kW。
由于该模式并网容量大,不存在单相接入,在并网点安装单相计量装置即可。
《装备维修技术》2021年第17期光伏发电并网对电网运行的影响与对策李晓龙(九州能源有限公司,广东 广州 510700)摘 要:随着经济的发展,我国能源问题变得越来越紧张。
为了有效缓解这一问题,解决经济发展与能源紧缺的矛盾,我国积极开发新能源探索新的供能方式,并通过光伏发电技术的应用和推广,为人们带来了更加充足的清洁能源,解决了经济发展与能源之间的矛盾,很大程度缓解了各类能源的供应压力。
现阶段,我国广泛应用、推广分布式光伏发电技术,光伏电站的装机容量也在快速增长,满足了人们对电能快速增长的需求。
关键词:光伏发电并网;电网运行;影响与对策引言近几年,随着环境的逐步恶化,人们对能源需求的逐步提高,发展低碳能源成为必然。
太阳能是主要的新能源之一,目前光伏发电的核心技术已经越来越成熟,很多技术瓶颈都已经被突破,这为光伏的应用起到了极大的推动作用。
光伏发电的并网方式可分两种:一种是集中并入电网,另一种是分散接入电网。
通过大致比较,本设计的光伏电站相较于相同装机容量的火电来说,每一年可节省使用0.3万吨煤炭,即相当于每年可少向大气中排放二氧化碳约0.8万吨,可明显改善当地空气质量,同时也可提高该地区的供电可靠性。
1光伏发电对于光伏发电技术来说,其本质是将太阳能转化为电能,通过太阳能电池板,将可再生的、清洁的太阳能源通过科学的手段和设备转化为电能,光伏组件主要依托太阳能的伏特效应,将太阳光中的光子进行收集,并通过太阳能电池板的转化作用,将太阳能转化为电能,为人们的日常生活和工作提供充足的清洁能源,光伏发电设备的主要结构包括太阳能电池板(俗称:组件)、逆变器、汇流箱以及并网柜,通过这些设备的共同作用,能够实现电能的转化与上网。
采用光伏电站提供的电能不但可以彰显出环保低碳的优势,降低对生态环境的破坏,同时也能够实现良好的闲置资源的再利用。
此外,光伏发电还具有相当的灵活性,在某些地区能够发挥出巨大的作用。
特别是在我国部分偏远山区或海岛,还可通过分布式太阳能电站及储能设备,建立离网系统,为当地居民的电能供给起到了良好的保障作用。
光伏发电并网对电网的影响及对策摘要:光伏发电作为一种新型的分布式电源,具有着较快的发展速度,已经成为目前应用最为广泛的一种分布式电源,可以有效地对电力系统进行调控,弥补电源点自身的不足,而且还能够对能源结构进行有效的改善。
然而,在光伏发电并网的过程当中,容易影响到电网运行的安全性和稳定性,因此需要采取有效的对策降低光伏发电并网对电网的影响。
关键词:光伏发电;并网;影响;对策在人们的日常生活和生产当中,化石燃料的消耗量过大,这不仅对环境造成一定的污染,而且也导致大量的化石资源被消耗。
现如今,随着人们环保意识的不断增强,对传统的火力发电方式也进行了改善,并通过采用太阳能、风能等全新能源来有效的进行发电,从而降低对环境的污染,也减少了相关化学资源的消耗。
而光伏发电是其中发展速度最为快速的一种分布式电源,经过相关统计,采取光伏发电的方式可以有效的增大其容量。
因此,光伏发电行业在我国也取得了快速的发展,但在光伏发电并网时会对电网的运行产生相应的影响,使其稳定性和安全性有所降低,因此相关企业需要采取有效的对策,确保电网的安全稳定运行,促进光伏发电的可持续发展[1]。
一、光伏发电并网概述由于在以往的经济发展过程当中,对环境没有进行有效的保护,进而产生了严重的环境污染问题,这也影响到了人们的日常生活和生产。
而随着环境污染问题的不断加重,对其生态环境也会产生极大的破坏。
因此,我们需要有效的开展环境治理工作,并减少能源和资源的消耗,以此来有效的保护我们的生态环境。
传统能源在以往的生产和生活当中受到了广泛的应用,例如石油、天然气等,而该类能源都属于非再生能源,是在短时间之内无法进行再生的。
能源的大量消耗也使人们产生了危机感,同时也对环境造成严重的污染,进而产生了相关的酸雨、温室效应等严重的环境污染问题。
针对此背景,我国提出了可持续发展这一理念,进而对环境的保护工作加大了重视,并不断对新能源进行开发和利用。
而新能源主要是指能够取之不尽、周而复始的可再生能源,是通过先进的科学技术进行开发和利用。
分布式光伏大规模接入对地区电网线损的影响分析由于能源建设的发展,人们对太阳能的利用逐渐加深,在发电中的体现就是分布式光伏接入电网。
光伏发电使电力系统的运行稳定性得到一定的提升,而且由于这种发电方式的优势,其应用也在不断的得到推广。
但是在接入地区电网时会对电力系统产生一定的影响,本文主要对分布式光伏大规模接入地区电网的线损影响进行了分析,以供参考。
标签:电网线损;分布式光伏;影响在电网运行不断升级的过程中,分布式光伏电源的使用得到了关注,而且这种供电方式的应用对电力系统运行发展起到了较好的推动作用。
光伏发电由于使用的是太阳能,作为环保可再生能源,在发电方面有很好的应用优势。
1.光伏发电的特点光伏发电主要是借助半导体界面产生光生伏特效应,从而使光能转化为电能的发电技术。
这种发电方式最主要的是太阳能电池,使用串联的方式将太阳能电池连接并通过封装保护构成电池组件,再加上功率控制器等就构成了光伏发电装置。
使用光伏发电,具有较多的优势,首先是社会可持续发展的推动力,光伏发电所利用的太阳能是可再生能源,清洁环保,这种发电方式可以降低污染物的排放,对环境保护有很好的作用。
通过并网运行的光伏发电与独立运行的发电相比较,能够使成本得到降低,因为并网运行可以减少蓄电池的应用数量,利用电网储存能源,将电能输送到电网。
按照负荷需求的不同,光伏接入可以分为分布式和集中式,能够灵活的并网以及退网,可以较好的调节电力系统负荷保持平衡,减少线路损耗,调节电网中的波动电量,使电力系统运行能够有较好的抗风险能力。
2.光伏电源系统介绍光伏电源系统主要的构成部件有控制单元、储存单元以及光伏阵列单元。
这种发电方式与以往的发电方式相比,对外部环境因素的反应较大,系统运行的特性曲线存在较大的变化,能源输入不能一次性主动调节,需要借助控制单元辅助操作来使运行达到最大功率,而且在输出电能时,利用控制单元中的逆变器使直流电转化为交流电,然后电能通过电网再进行传输。
光伏并网对配电网电压和网损的影响分析 摘要:为了研究光伏接入对配电网电压和网损的影响,本文利用CEES软件对菏泽牡丹区农光互补项目展开研究,总结光伏在接入位置、容量等方面下对电网的影响,研究表明在合理范围内光伏的接入会提高电压、降低网损。 关键词:光伏; 配电网;电压分布;网损; Grid-connected PV impacts on voltage and power loss in
distribution network Abstract: In order to study the effect on voltage and power loss of distribution grid connected to PV, the project of PV is researched with CEES in Heze Mudan, including PV system installation location and capacity. The results show that it will improve voltage and reduce power loss in PV-connected system within reasonable limits. Key words: PV grid;distribution network; voltage distribution; power Loss;
1 引言 目前我国的能源主要有煤、石油、天然气等非再生能源,但是随着国家的飞速发展这些非再生能源日趋枯竭,能否找到一种新能源来取而代之成为国家发展的重要战略之一[1]。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新能源逐渐凸显出来[2]。 随着越来越多的光伏项目接入电网随之带来的问题也日趋严重,由于光伏发电受天气、温度的影响导致并网后电网电压不稳定,随之带来的问题是光伏大规模发展主要瓶颈之一。本文主要通过研究协鑫菏泽牡丹区30MW农光互补光伏发电项目接入电网对电网电压的影响做进一步阐述。 2 光伏并网对电压分布的影响 图1 电路模型 如图1所示,建立一个简单的电路模型,将线路分成简单的4段,每段的阻抗为 Z=R+jX,V1作为总电源电压,其他节点功率设为S=P+jQ,光伏电源PG+jQG
作为一组负负荷注入到3节点上,当光伏电源未接入时计算各节点电压
PRQXUU
(1)
121121211211
PRQXVVVVV
(2)
232232322322
PRQXVVVVV
(3)
343343433433
PRQXVVVVV
(4)
n-1,n-1n-1,111,1n-1nnNnnnnNPRQXVVVVV
(5)
由上述推理公式可知,节点电压与线路传输功率相关,而线路传输功率又与负荷功率有着密切的关系,所以光伏接入后一定会引起线路传输功率的变化,从而导致节点电压的变化[3]。而光伏接入的位置变化以及容量大小的变化都会导致节点母线电压的变化,如若没考虑周全很有可能导致母线电压超标导致电网造成不可估量的损害。
3 光伏并网对网损的影响 根据图1示在光伏电源没接入之前支路的网损: 222222121212121212S1111222
111
P+QP+QP+QS=(R+jX)=R+jXUUU (6)
SSS S=P+jQ (7) 221212121+S
PQPRU (8)
221212121+S
PQQXU (9)
电网的网络损耗主要取决于系统的潮流,而光伏系统的接入直接打破了原先电网的结构,直接影响到电网的潮流分布,从而必然会对网损产生影响[4]。光伏系统的接入对电网网损产生有利还是有弊主要取决于光伏接入电网的位置、容量以及于负荷量的相对大小等相关因素。
4 案例分析 CEES是一个简单实用的仿真及智能计算分析系统,它具有绘制电气接线图,潮流、短路计算,理论线损分析和辅助决策等功能[5]。本节以CEES在菏泽牡丹区的仿真应用,分析光伏接入配电网对电压及网损的影响。
4.1 接入位置与电压分布
图2 光伏电站接入变压站的位置 图2表示了光伏接入不同变电站的位置,其中500kV菏泽站为此部分的总电源。通过潮流计算分析光伏接入不同位置与未接入前各节点电压的变化。 表1光伏接入不同位置与未接入前电压幅值变化对比 母线名称 电压(kV) 未接入之前 光伏接入李村 光伏接入杜庄 220kV杜庄站 220母线 219.61 219.74 219.72 220kV杜庄站 110母线 111.87 112.59 112.58 220kV杜庄站 35母线 35.57 36.01 35.80 220kV杜庄站 35母线2 36.07 36.81 36.50 35kV李村站 35母线 34.17 37.63 34.41 35kV李村站 10母线1 9.56 10.57 9.63 35kV李村站 35母线2 9.56 10.57 9.63 35kV高庄站 35母线 34.14 34.70 34.60 35kV高庄站 10母线 9.52 9.68 9.66 进行潮流计算,从表中抽出杜庄站220kV母线、李村站35kV母线以及高庄站35kV母线,可以明显看出光伏电源接入杜庄站后杜庄站220kV的母线电压由219.61kV上升到219.72kV,李村站35kV母线电压由34.17kV上升到34.41kV,高庄站35kV母线电压由34.14kV上升到34.60kV,这表明光伏接入变电站后能提升母线的电压。由表1可以看出在接入容量不变的情况下接入不同位置,光伏接入杜庄时杜庄变电站220kV母线为219.72kV而光伏接入李村变电站时杜庄变电站220kV母线为219.74kV,光伏接入杜庄时李村变电站35kV母线为34.41kV而光伏接入李村变电站时李村变电站35母线为37.63kV,光伏接入杜庄时高庄变电站35kV母线为34.60kV而光伏接入李村变电站时高庄变电站35母线为34.70kV,表明光伏并入220 kV杜庄变电站明显比并入35 kV李村变电站引起的母线电压变化小。表明光伏接入越接近电源首段各节点电压变化越小,越远离电源首段各节点电压变化越大。
4.2 接入容量与电压分布 以1回35 kV线路接至武胜220kV变电站35 kV侧为例,不断改变接入光伏电源的容量进行潮流计算,分析接入位置确定后接入容量的改变对节点电压的影响。根据《配电网规划设计技术导则》各类用户受电电压质量执行GB 12325的规定,110~35kV供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。220kV单相供电电压允许偏差为额定电压的+7%与-10%,而当光伏电源的渗透率超过变压器总容量的60%时,母线电压不但会超过额定值而且会产生逆功率。所以本次研究光伏并入容量取低于变压器总容量60%来进行仿真计算。 表2光伏接入容量与母线的电压
编号
接入容量 母线电压(kV)
MW 220kV杜庄站220母线
220kV杜庄站110kV母线 220kV杜庄站35kV母线 220kV杜庄站
35kV母线2
1 0 219.61 111.87 35.57 36.07 2 5 219.63 112.02 35.62 36.16 3 10 219.65 112.16 35.66 36.24 4 15 219.67 112.28 35.70 36.31 5 20 219.69 112.39 35.74 36.38 6 25 219.71 112.49 35.77 36.45 7 30 219.72 112.58 35.80 36.50 8 35 219.73 112.66 35.83 36.55 9 40 219.75 112.74 35.86 36.60 10 45 219.76 112.80 35.88 36.64 11 50 219.77 112.86 35.89 36.67
进行潮流计算,由表2可以看出当未接入光伏时,杜庄站220kV、110kV、35 kV母线电压分别是219.61 kV、111.87 kV、35.57 kV,当光伏接入容量为20 MW时,杜庄站的三相电压分别为219.69 kV、112.39 kV、35.74 kV,而当光伏接入容量为50 MW时,杜庄站的三相电压分别为219.77 kV、112.86kV、35.89 kV分析表明在确定接入位置不变后,随着接入光伏电源容量在一定范围内不断增大,节点电压也会越来越大。
4.3 接入容量与网损 同样以1回35 kV线路接至武胜220 kV变电站35 kV侧为例,不断改变接入光伏电源的容量进行潮流计算,分析接入位置确定后接入容量的改变对电网网损的影响。