广东电网有限责任公司佛山南海供电局 广东省佛山市 528200
摘要:随着我国国民经济的迅猛发展,城市化进程的深入进行,城市电力配电网络的供电范围以及电力负荷日益增加,而传统的发电技术由于其电力转化效率较低,排放污染量大难以满足城市发展与经济建设的需要。作为发电技术发展的新阶段,分布式光伏凭借自身在投入成本、使用寿命、无污染、稳定性方面的优势,逐渐成为我国发电吉技术发展的主流。因此对于分布式光伏发电对低压电网络的影响以及对策的研究就有着十分重大的现实意义。基于此,本文对分布式电源光伏发电对低压电网的影响及对策进行分析。
关键词:分布式电源;光伏发电;低压电网;影响;对策
相对来说,分布式电源的应用历史不长,其功率一般在50MW以下,最小的分布式电源功能可能仅为几千瓦,其突出特点是能够实现与环境的兼容,且一般可以独立工作,主要作用是在大电网出现用电紧张、资源分布不均时,进行电能的调配,提高配电系统工作的稳定性。现代供电系统的工作压力较大,分布式电源的存在有效应对了用电紧张问题,但也对低压电网带来了一定影响,分析相关影响的类型和对策有突出的现实意义。
1分布式光伏发电的现状
分布式光伏发电技术的产生在很大程度上改变了原有的能源利用结构,实现了电力的可再生使用,从而在降低能源供应压力的同时,实现了电力生产的无污染,对于人类能源体系的健康发展有着十分重大的现实意义。同时由于光伏电池能够与建筑物紧密贴合,不占用额外的空间,安装难度小,使用方便,能够减少对耕地的需求量。并且分布式光伏发电不会产生较大的噪音,由于其使用太阳能作为发电的能量源,因此不会产生污染。因此分布式光伏发电在灵活性、清洁性以及集约化方面有着传统发电模式难以比拟的巨大优越,逐渐成为现阶段发电技术发展的主要趋势。
但是我们也应该看到分布式光伏发电由于技术还不成熟,光伏电池的光电转换效率以及偏低,很难实现对大面积的供电需求。虽然分布式光伏发电的使用成本较低,在使用的过程中,不需要投入资金进行发电原料的购买,但是其生产成本较高,在一定程度上制约了分布式光伏发电的使用范围,压缩了其应用的范围与领域。
2分布式光伏并网对低压电网的影响
2.1对配电网络运行质量的影响
分布式光伏电源的引入,使得配电网络内部的电压等基本电能参数发生了变化。造成配电网络的整体电压降低。在传统的配电网络中,在平稳运行的情况下,辐射式的传输模式使得网络各电能负荷点的电压沿着配电网络中潮流的方向呈现出降低的趋势。分布式光伏电源的接入给潮流的分布带来了极大的影响,潮流的逆向流动时有发生,这就造成电网内电能的传输功率下降,各电能负荷点的电压逐渐升高,造成配电网络内部整体电压偏差,从而大大加大了配电网络运行时电压调节的难度,影响配电网络作用的充分实现。
2.2对电网稳定性的影响
太阳光照射是光伏电源发电的基本条件,因此光伏电源也是一种间歇性电源,其供电行为都在白天发生。光伏发电受天气环境影响很大,导致光伏电源电压具有很强的波动性。受此影响,将光伏分布式电源接入电网,电网将面临电源电压不稳,功率不一的考验。同时,光伏分布式电源单点规模偏小,电源点分散,大规模接入电网过后,大大增加了电网调控的难度,使得常规的无功调度和电压控制策略变得不再适用,将对电网调峰以及整个电网系统的稳定造成影响。
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2.3孤岛效应
孤岛效应对电网有很多危害,首先就是对电网检修人员的人身安全的威胁,其次是没有了大电网的支持,供电质量受到影响,容易损坏用电设备,再次电网恢复供电之后,因为相位不同步引起强大的电流冲击。鉴于孤岛效应的危害,现代并网系统基本上都有完善的反孤岛检测,只要在2S之内能够解列,就能够消除对电网的影响。近年来,大量研究结论表明:即使将来有大量分布式电源接入到配电网中,只要措施得当,发生非正常孤岛的风险可控制在合理的范围内,并不会使系统发生非正常孤岛风险的可能性有实质性增加。因而发生非正常孤岛不会成为妨碍光伏电源等分布式电源接入的一个技术壁垒。
3相关影响的解决措施
3.1电能质量相关影响的解决措施
分布式光伏发电系统对电能质量的影响一般无法避免,但可以通过一些技术性措施加以应对,降低影响的级别。结合本地分析所选对象,陕南某地的分布式光伏发电系统而言,由于建设工作由当地政府部门进行统筹管理,可以在规划阶段进行项目分析,选取合适的电能质量治理装置,将其配置在分布式光伏发电系统一端,并在并网前进行系统功能的测试,以10MW装机容量为标准,要求谐波的控制有效性在60%以上,这即是说,系统的供电稳定性处于较高水平。在此提出大容量蓄电池构想,即要求系统在完成光电转换后,不在第一时间将电能输入电网中,而是利用大容量蓄电池进行电能存储,在面临不良天气、故障等影响,无法正常发电时,再调用蓄电池电能保证分布式光伏发电系统输电的稳定性。蓄电池的容量应不小于系统16-32小时发电总量,以满足临时输电、输电稳定性的基本要求。
3.2孤岛效应的解决措施
孤岛效应的处理,目前主要借助技术性检测的方式,通过各类检测手段了解电网工作的态势,再针对问题分析处理手段。由于孤岛效应的出现并无规律可循,建议采用分布式监控的方式提升总体作业效率,该方式的核心思想是在分布式光伏发电系统和低压电网的并网点安置设备,由该设备了解地网情况,并在第一时间侦知接入点的工作态势,当电网作业出现异常、供电停止后,将该信息快速传输至管理端,终止分布式光伏发电系统的输电,将多余电能存储于大容量蓄电池中,如果蓄电池处于满容状态,则暂时停止发电;如果设备侦知分布式光伏发电系统出现工作异常,也会发出警报,避免电网电能进入分布式光伏发电系统中,以此保证系统不会受到孤岛效应的破坏。
3.3健全分布式光伏发电接入配电网的技术标准与规范
研究分布式光伏并网发电系统的技术参数和控制特性及承受大电网扰动能力的技术要求与标准,研究光伏发电系统并网的规模、接入电压等级、无功配置和电能质量等方面的技术标准,研究大电网接纳光伏发电系统应具备的条件等技术标准与规范,健全光伏发电接入公共电网的技术标准与规范,将有利于引导与规范光伏发电等新能源分布式发电系统有序的接入大电网,确保这些新型发电系统及其控制设备不会对大电网的安全稳定运行造成危害。
3.4推动技术创新,运用合理设备
分布式光伏并网电网运行中,供电企业应该明确电网建设的重要性,随着电网规模的不断扩大,越来越多新技术、新工艺和新设备应用其中,电网逐渐趋于智能化发展,如何能更有效控制电网,保证电网运行安全,加强技术创新是必然选择。电力企业应该技术创新,借助现代化技术收集和处理信息数据,拓宽数据采集渠道,及时有效的了解到分布式光伏并网电网运行情况,对于其中存在的问题,可以及时有效的予以解决。
结束语:
综上所述,分布式光伏并网对于电网系统运行方式影响较大,随着规模的扩大,这种影响愈加明显。这就要求电力企业能够推动技术创新,合理规划,加强分布式光伏并网和电网协调控制,确保电网稳定运行。
参考文献:
[1]刘维亮,范云其,李峰.大规模分布式光伏电站并网对电网运行的影响[J].电工技术,2016,13
[2]邓家刚.分布式电源对配网供电电压质量的影响分析[J].电子世界.2019(01)
[3]梁红军.光伏分布式电源并网对配电网的影响[J].技术与市场,2015,10
论文作者:简耀峰
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/17
标签:分布式论文; 电网论文; 光伏论文; 电能论文; 电源论文; 系统论文; 孤岛论文; 《防护工程》2019年第5期论文;