浅析新能源接入对主动配电网的影响论文_廖润

浅析新能源接入对主动配电网的影响论文_廖润

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摘要:随着我国能源危机问题日益严重,能源的使用与开采使人们的生存环境日益恶化。所以,人们必须在保护环境和限制资源开采的制约要求下发展我国经济。电力作为我国能源最大消耗者,加强对新能源的综合利用,具有重要意义。

关键词:新能源;主动配电网;影响

新能源的发展是新时代发展的必然要求,风力发电、光伏发电等分布式电源在电网系统中得到很好的应用,同时,新能源接入也对主动配电网产生影响,本文主要从新能源的接入对电能质量、配电网的并网标准以及实时监控三方面来对其影响作出具体介绍。

一、新能源简介

可再生能源当中,风力发电及光伏发电的发展最快,我国将其作为重点发展对象。新能源的转换与利用和并网运行技术,是我国智能电网技术的研究重点。

1.1光伏发电

光伏发电也称“离网光伏发电”,是利用半导体界面的光生伏特效应,将太阳能转变为直流电能。相较于传统发电,光伏发电具有安全可靠、无噪无枯竭无污染、能源质量高、建设周期短及不受限制等优势。其主要由(充放电控制器、传感器、光伏阵列、逆变器、升压电路、系统控制器及滤波器)等组成。

1.2风力发电

在新能源开发中,风力发电是最具发展前景的发电方式。风力发电是利用技术将风的动能转变为机械动能,再将机械动能转化成电力动能。运行方式分为并网运行及独立运行,与其他发电方式互补运行,如与燃料电池发电、太阳能光伏发电方式互补等。风力发电的优点是:(可再生、清洁、灵活、建设周期短)等。同时也具有(运行波动大、不稳定、间歇性、成本高、噪音及污染大)等缺点。目前,在我国电力新能源接入中,风力发电是最具开发潜力的新能源发电方式。

二、主动配电网的概念及特征

主动配电网是通过使用灵活的网络技术来进行管理潮流,以达到对局部范围内分布式能源进行主动控制和管理的实际配电系统。在分布式能源的界定上,主要有分布式发电、电储能和可控负荷等。在分布式新型能源进行大规模的接入配电网后,主要是以新能源、主动配电网、用电负荷这三个方面为主的结构特征的新配电技术。同传统配电的不同之处在于,新技术能够自主地对分布式方面的性能上进行预测与分析,并对可控的一些分布式资源实行管理与控制,以减少或清除能源的不确定性给电网带来的问题。在实际使用方面具有四个特征:一是分布式资源的可控性;二是在可控能力上较为突出和完善;三是能够通过控制中心进行协调化管理;四是在网络拓扑的结构方面可进行灵活调节。

三、新能源发电接入主配电网的影响

3.1新能源的接入对电能质量上的影响

光伏发电与风力发电都会受到环境气候的影响,具有间歇性和不稳定性的特点,同时在设备上还会配有整流逆变设备和其他方面的电力元器件,这样就会产生谐波与直流分量。当谐波电流接入电网当中后,就会造成配电网中的电压产生畸变,严重影响电能在实际使用上的质量问题,同时也会造成部分测量仪表和设备在测量上不准确、严重增加负荷,还有可能会造成电力系统出现继电保护、部分自动装置错误动作的问题,严重影响电力系统的正常运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在并网电量的使用中随机波动较多,在可调型方面又较差,在并网的时候会产生很强的冲击电流,同时也会因为冲击电流造成电网电力频率出现偏差的问题,电压也会出现相应的波动和闪变,造成在馈线内的潮流产生变化,进而在稳态电压分布与无功上造成影响的特性,使得电网在不可控性与调峰容量的余度上的变大。同时因为在发电的设备采用了大量的电子设备装置,在实际电压的调节上和控制上都与传统的电网有着很大的区别。虽然在正常情况下,新能源在设备上都会装有逆变装置,在正常的运转情况下不会出现向电网进行输入功率的问题,一旦发生问题,就会瞬间向电网中输入电流,增大配电网的开关上电流强度,极大可能造成电网的开关短路电流超过标准,影响在电网运行方面的安全。

3.2新能源的接入对配电网的影响

在新能源接入主动配电网后,整个电力系统将由原来的单一电源,转为多项式的电力辐射电源,并且用户之间是相互联系的。配电系统的电网分布形式将会发生重大改变,针对电源符合大小的问题和其方向性的问题将会更加难以估测。从而造成网损,网损后所产生的影响不仅与负载有着直接关系,还与电网系统所连接的电源的具体位置和实际容量的大小都产生密切关系。此外,新能源接入主动配电网后,使得在测量控制有功功率、电力质量等方面都存在许多不足之处。但是随着新能源并网系统的快速发展,对电网系统的调度管理以及运行方案等都会提出更高的要求和标准。

3.3新能源的接入对配电网系统在实时监控上的影响

现在运行的配电网是一种无源的具有放射性的电网,在对信息的采集、开关的实际操作以及能源的调度方面的操作都相对简单,在进行监测、控制管理与高度上都是由供电部门进行具体实施的。由于新能源的接入造成在此方面变得较为复杂,重点需要注意在对新能源接入以后,容易出现的“孤岛”现象实施监测和预防。当新能源配电与主配电网实施分离后,仍然继续往独立配电网进行输电,就很容易会产生“孤岛”的现象。孤岛上的电压大小和频率的数值都无法用电网进行控制,一旦电压与频率严重超出允许范畴,可能造成用户的相应设备损坏;如果实际负载容量高于孤岛中的逆变器容量,就会造成逆变器容量过载,容易造成逆变器的损毁,同时也会给在这方面进行检测的人员带来安全危险。如果进行重新合闸操作,就会导致在这条线路上出现再次跳闸的问题,而且在负荷上容易出现在供需上的严重不平衡,在实际电能质量的损害上也是相当严重的,降低供电的可靠性。

四、对未来新能源接入主动配电网方面的展望

随着科学信息技术水平的不断提升,物联网技术、光伏发电以及风力发电等技术得到快速发展,在主动配电网方面的发展将会实现各种累电力能源的交互接入,并且保障使用方便、操作便捷。其发展趋势主要从以下三方面来讲:首先是主动配电网的智能化转变。可建立基于微网系统的新型能源的智能电网系统,对新型能源可实现自如使用,有效降低运行成本、减少能源损耗、在很大程度上提升了配电网的传输效率;然后是利用新型能源来解决我国的能源紧缺问题,我国各行业对能源的需求与日俱增,必须通过开发新能源来满足各行业的能源需求,促进各行业的经济发展;最后是实现智能化方向的数据自动采集以及应用,实现对主动配电网的智能化实时监控功能的使用。

结语

新能源电网系统是新时代的发展需求,同时也是为了更好的适应时代发展的需要,必须对新能源接入主动配电网的影响作出相应的解决措施,以更好的实现能源的有效利用,促进我国电力行业的快速发展。主动配电网作为我国将来的主流发展趋势,新能源与主动配电网之间的影响问题亟待研究探讨,期望能有更加深入的研究分析来对这一问题作出明确的指导。

参考文献

[1]丁明,石雪梅.新能源接入对主动配电网的影响[J].电力建设,2015.

[2]丁明,石雪梅.新能源接入对主动配电网的影响[J].电力建设,2015.

[3]卢扬.含分布式电源的主动配电网重构研究[D].北京交通大学,2016.

论文作者:廖润

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期

论文发表时间:2017/9/7

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