分布式光伏发电系统并网对配电网继电保护的影响论文_宁彬彬

分布式光伏发电系统并网对配电网继电保护的影响论文_宁彬彬

(山东国瑞新能源有限公司 250099)

摘要:当前,随着环境以及能源问题的日益突出,人们开始注重新能源的开采和利用,分布式光伏电源属于新能源的一种,已经有了一定的应用基础。但是分布式发电系统对于传统的配电网系统存在着一些影响,在实际应用过程中可能会对其网损以及保护系统等产生影响。本文中,笔者在阐述分布式光伏发电模式的基础上,对其可能对配电网继电保护产生的影响进行了分析,提出了相应的对策。

关键词:分布式光伏发电;配电网;影响

一、分布式光伏发电概述

1、分布式光伏发电的概念

分布式光伏发电主要是指将光伏列阵上产生的直流电通过逆变器转换成与电网中交流电,并实现二者的同频同相,并最终接入到配电网中。与传统能源相比,分布式光伏发电具有很多优势,但受环境的影响也较大,例如:光照强弱的不稳定就会对接入电网的电压质量造成一定的影响。当前,光伏发电主要有通过中高线路接入电网和通过低压线路接入电网两种形式,通过低压线路接入电网的形式目前在农村地区应用较为广泛。光伏发电并网系统主要由光伏阵列、逆变器、控制系统等部分组成。

2、分布式光伏发电的前景

分布式光伏发电是目前分布式发电技术中应用较为成熟的一中,其较于传统能源具有不可比拟的优势,未来的应用前景较为广泛。目前,世界各国对于分布式光伏发电的研究主要在系统的平稳运行方面。另一方面,分布式光伏发电在发电规模和电能质量方面仍无法和传统能源相比,在未来发展过程中仍有一些需要解决的难题。

二、分布式光伏发电对配电网的影响及其对策

分布式光伏发电要得到广泛的应用,就必须将自身系统更好地融入到现有的配电系统中,但这必然会给配电系统的结构和运行产生一些影响。

1、对网损的影响

分布式光伏发电在接入配电网中时,整个配电网中的负荷会出现变化,主要有以下三种情况:首先,可能出现该节点处的输出量小于整个配电网中的所有的负荷节点的负荷量;其次,可能会出现该节点的负荷量大于配电网中某一节点的负荷量,但小于整个配电网的总负荷量;最后,可能会出现该节点的负荷量大于配电网中某一节点的负荷量,同时大于整个配电网的总负荷量。这三种情况对于电路的损耗产生不同的影响,其中第一种会导致电路中所有的损耗都减小,第二种会增加线路中某一部分的损耗,而第三种则可能导致整个配电网线路的损耗增加。所以,在分布式发电系统设置中应当合理设置电源的位置,以较少对配电网系统的损耗。

2、对线路上潮流的影响

光伏发电受自然环境的影响较大,具有不稳定性,在实际运行过程中三种线路负荷情况也可能在交叉出现,使得整个配电网中的潮流随机变化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种情况下,只能采取改变潮流算法或者改变光伏发电输出量来解决潮流变化的影响。在不改变潮流算法的情况下,可以通过对线路中的负荷进行跟踪控制,来保持线路中的潮流,目前在实践中采取一种接入柴油发电机对光伏发电系统输出变化进行补偿,但这无法解决由此带来的通信延迟问题。

3、对电压的影响

在传统的配电网中,有功以及无功负荷会随着时间的变化对系统电压产生影响,引起系统电压的波动,而且越靠向线路末端,电压的波动就越明显,而如果负荷集中在线路末端的话,那么电压的波动就会更加明显,所以,在应用中应当尽可能地避免这种情况的出现。当分布式光伏发电接入到配电网中后,受太阳光能变化的影响,很难与当地的负荷协调运行,而且这种不协调很难受到控制,将会使系统的电压波动增大。基于这种情况,应当改变传统的电压控制方式,可以在分布式光伏发电总容量比较大时适当调节电压调节器,以降低母线的电压另外,为了避免光伏发电退出线路后带来较大的电压波动,应保证分布式光伏发电多发有功,少发无功,缺额的无功功率要及时得到其他设备的补偿。

4、对系统保护的影响

在传统辐射状的配电网中潮流都是单向流动的,而且大部分的故障都是瞬时出现的,所以传统的配电网保护设计都是在变电站安装反向过流继电器,主路上安装自动重合闸,支路上设置熔断器。而在引入分布式光伏发电后,配电网就变成一个多电源系统,这种情况下就要求保护设备也具有方向性,传统的熔断器和自动重和装置是不具备方向性的,比较经济可行的方法是只要出现故障,就跳开所有的分布式光伏电源,再延用传统的保护系统。但是,随着分布式光伏发电的普遍应用,这种方法也就失去了可行性。对于这一问题,目前并没有很好的解决方法,在实践中可以采用系统分区的方法各个区域之间通过断路器连接,出现故障时有配电站处的继电器进行感应,并通过断路对故障区隔离,这种方法能够保证非故障区正常运行。

结束语

今后,随着科技的发展,新能源的开发和利用会越来越受到人们的重视,分布式光伏发电作为技术相对比较成熟的分布式发电系统,必将得到广泛的应用。这种发展方式将会使不同的分布式发电系统接入到同一配电网中进行协调调配。但是,这也会对配电网的网损、潮流、电压、系统保护等产生一定的影响,保证分布式发电系统接入传统配电网后平稳运行,还有许多需要解决的问题。

参考文献:

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[5]韦钢,吴伟力.分布式电源及其并网时对电网的影响【J】.高电压技术,2007.

论文作者:宁彬彬

论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期

论文发表时间:2018/8/21

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