摘要:配电网接入分布式电源具有便捷、灵活高效、环保等优势。分布式发电技术具有经济、安全可靠等特点,符合当今电力市场的需要,投资风险小,如今分布式发电技术已经被广泛应用。但是分布式发电技术对配电网的消极影响也不容小觑,因此在将分布式电源接入配电网时,应该考虑配电网的可靠性。本文主要对分布式电源接入配电网的方式及保护方案进行了分析研究。
关键词:分布式电源;配电网;接入方式;保护方案
引言
分布式电源在对提高电网和配电系统的可靠性上具有巨大优势。分布式电源与传统集中发电模式不同,是根据用户的个性需求进行的模块式发电。将分布式电源安装入配电系统时较为灵活,且供电方便,具有环保优势。因此分布式电源接入配电系统这一模式目前正被大范围应用。
1分布式发电的特点
分布式发电技术是对过去集中式发电技术模式的革新和补充,不仅可以适用于发电系统,还可以作为一种重要理念应用于能源的综合利用方面。目前,我国社会、经济、文明持续快速发展,随着用电量的持续增加和个性化的提升,以往的集中式发电模式已经不能满足人们的需求,且更为重要的是集中式发电模式存在极大的安全隐患,集中式发电灵活性不高,不能及时发现用电负荷的波动情况,容易出现局部电网故障导致大规模停电的情况。而分布式电源接入配电网模式则能改善这一弊端。发展分布式发电技术主要有以下特点优势:
(1)经济性:分布式发电技术具有良好的经济性能。将分布电源接入到电网中会消耗极少的输配电资源,不用组建专用电网,因此减少不必要的输电成本,提高经济效益。(2)环保性:分布式发电技术是利用的可再生能源和清洁能源作为发电原料,发电过程中的排放物的危害性较小,有害物质的排放量降低,对环境保护具有积极作用。将分布式电源接入配电网中,在用户附近模块式发电,则可以减少远距离发电,且发电的容量降低,同时减少高电压输电线路的建设,因此可以在一定程度上降低电磁污染,减少高压电的输线路的用地面积,减少对林木的砍伐,保护土地资源和林木资源,有助于环保。(3)调峰作用:分布式电源接入电网中,发电的调峰性能相对较好,且安装灵活、快捷,可实现快速启用和停用电源,有助于全自动操作的实现,同时减少电力的负荷,保护电网安全和可靠性。(4)多样性:分布式发电技术可以使用多样能源,向用户提供能源时局限性较小,可实现冷、热多种能源的供给。(5)安全可靠性:与以往集中式发电不同,当电网出现大规模停电时,接入分布式电源的电网可以根据其独特和独立性设计继续保持常态运作,电网的安全稳定可得到良好改善。(6)符合电力市场需要:分布式发电技术符合电力市场发展的要求,分布式发电技术是模块式发电,可以促进多方共同发展电力事业,促进竞争,提高发电质量。(7)投资风险度低:将分布式电源接入配电网时所需的装机容量通常情况下不大,且建设的周期较短,可以降低同类大电厂建设周期长、投资过大的风险。
2分布式电源接入方法及其对保护的影响讨论
2.1分布式电源的并网方法
依照分布式电源的装机容量,分布式电源接入配电网的电压等级正常是400V~110kV。不同电压等级的配电网连接方式不一样,分布式电源的连接会存在差异,基本是利用专线连接和馈线接入。当分布式电源装机容量很大时,正常连接35kV或更大电压等级的系统;装机容量比较低时正常连接10kV主线或直接连接到馈线;假如是更小装机容量的分布式电源可连接400V的低压配电网。
2.2分布式电源接入对维护管控的影响
当正常运行状态时,分布式电源和系统电源同时给下游负载送电。当发生故障时,分布式电源的连接影响了配网故障时短路电流,同时干扰每个节点的电压和电流分布,给维护系统的影响有:(1)致使保护拒动或误动;(2)干扰断路器的重合闸;(3)干扰备用电源的智能运转;(4)干扰单元内线路的维护。可见,分布式电源连接配电网对传统配电网的维护带来极大的难题,一定要提出相应的解决措施。
3提高分布式电源的配电网可靠性措施
3.1方案的整体策划
在将来的智能配电网设计中,分布式电源会集中分布。当故障时,分布式电源一定要有低电压穿越功能与孤岛运转性能,因此确保单元内所有或重点负荷不失电,提升供电稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在配电网规划时需要合理规划,参考分布式电源的类型、接入位置、装机容量和邻近负载状况,首先把配电网分解成许多区域,进行孤岛模式的区分。涉及配电网的运行成本,不能做到在馈线的每个分段处都有设备断路器,所以当网络规划后,可在两个邻近的区域边界设有 AFTU 与智能开关 IB,AFTU 实际监控实时电气量数据与 IB 的定位数据,具有和另外 AFTU 实施数据连接、故障分析、维护管控等性能。IB 收取 AFTU的信息,具备断掉故障电流、重合闸等功能。
3.2加强分布式电源的配电网规划管控
对于含分布式电源的配电网规划,综合考虑经济、环保因素对负荷周边的影响,将分布式电源对负荷影响融合到“负荷预测—电源规划—网络规划”的传统电网规划步骤中去。一是将分布式电源模型纳入总体负荷预测系统及区域配电网负荷预测系统,综合考量分布式电源在停发、满发两种极端状态下对区域负荷的影响程度,提升对含分布式电源配电网规划工作的指导作用;二是摸清变电站布点周围适合于分布式电源建设选址的地点,根据自然资源分布情况和国家能源政策确定分布式电源的容量和位置,从技术角度进行分布式电源的最优容量和位置规划。
3.3加强分布式电源并网点周围电压水平管理
分布式电源并网后,在引起线路潮流方向变化的同时,将抬高或压低并网点周围电压水平,甚至导致电压越限等问题的出现。为有效保证电压合格率水平,在分布式电源并网后需根据其发电情况监测并网点周围电压变化水平,制定有效改进措施。由于分布式电源侧电压调节能力较弱,只能依靠电网侧设备进行电压优化,一是根据分布式电源并网点附近电压变化情况,合理调节相关配电变压器分接开关挡位;二是在调整配电变压器分接开关挡位无法满足电压调整要求的情况下,对不同变压比的配电变压器进行轮换。
3.4加强分布式电源并网验收审核
并网验收是并网前电网公司审核分布式电源项目是否可以投运的质量关卡。按照规定:380V接入项目,地市公司营销部(客户服务中心)负责组织发展策划部、调控中心、运维检修部开展项目并网验收及并网调试;35kV和10kV接入项目,地市公司调控中心负责组织发展策划部、营销部、运维检修部开展项目并网验收工作。验收应审核项目的支持性文件,包括设计报告、施工图纸、并网前验收报告(记录)等相关资料。验收中重点检查分布式电源并网点是否设置有明显断开点的并网断开装置,安装位置应使电力设施检修维护人员能目视到断开装置;重点检查分布式电源的并网设备及分布式电源安装地点的安全距离是否满足要求;分布式电源附近设置的安全标志,应明显并规范,提醒公众注意安全,防止触电事故发生。若验收不合格,提出整改方案及完成时间,并进行复验。只有严把验收关,才能保证并网后电源、电网安全稳定运行。
3.5加快支持系统建设
分布式电源的接入将对智能配电网运行以及大电网的调峰能力带来严峻考验。分布式电源上网引起的配电网双向潮流,对配电网的规划、运行和保护都会产生诸多不利影响。因此,需要加快智能配电网的建设,通过配网自动化的高级功能应用,自动计算潮流,自动分析隔离故障,满足高渗透率分布式电源接入需求,为电网分布式电源的接入提供坚强的技术支撑。
3.6加强分布式电源并网后的运行管理
分布式电源并网后,要加强其发电功率预测管理、实时监控管理、检修计划管理、调度管理、风险预案管理等,对预测准确率高、实时监控数据稳定、调度人员纪律性强、检修计划制定合理、风险预案制定完善的单位,在调度计划中优先安排发电,以此促进分布式电源建设和运行水平提升。同时还应规范分布式电源现场检修作业,通过设置在并网点上易操作、可闭锁且具有明显断开点的并网开断设备和防孤岛运行装置,确保分布式电源并网检修时的安全;梳理接入分布式电源的配电网检修作业流程,以及电源电站配合操作流程,确保日常维护检修时设备及人员的安全。
结束语
高普及率分布式电源接入配电网,给配电网的维护管控运转提出新的挑战,研发适应含分布式电源的维护管控系统,以节约成本为前提,依照区域不同原则,只在电源输入端、区域交界处设计断路器以及馈线单位,以此达到保护管控功能。实现供电可靠性的提升。
参考文献
[1]钱科军,袁越.分布式发电对配电网可靠性的影响研究[J].电网技术,2018(11).
[2]施伟国,宋平,刘传铨.计及分布式电源的配电网供电可靠性研究[J].华东电力,2017(07).
[3]梁才浩,段献忠.分布式发电及其对电力系统的影响[J].电力系统自动化,2017(15).
论文作者:岳晓东1,亢苓伊2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/18
标签:分布式论文; 电源论文; 配电网论文; 电网论文; 电压论文; 技术论文; 装机容量论文; 《电力设备》2018年第14期论文;