分布式光伏发电对配电网运行管理的影响论文_黄森

分布式光伏发电对配电网运行管理的影响论文_黄森

(国网山西省电力公司永和县供电公司 山西临汾 041400)

摘要:分布式光伏发电具有一定的优势,其可以对电力系统的能源结构进行调整,进而控制不良物质的排放。分布式光伏发电并网也会给配网带来安全方面的影响,这种影响主要是指检修及运行影响。本文就对分布式光伏发电对配电网运行管理的影响进行探讨。

关键词:分布式光伏发电;配电网;运行;影响

分布式光伏发电并网能够妥善调节配网结构,提升配网运行水平。然而,如果分布式光伏发电并网中忽视数量、规则,也可能对配网的安全运行带来不良影响,从而出现多种问题,深入分析这些影响,明确问题的根源所在才能保护配网安全。

1、分布式光伏发电的发展和现状

太阳能照射范围广,能源总量巨大且清洁无污染。光伏发电作为太阳能的有效利用方式之一,地理位置上不受限制,同时光伏电池能与建筑物紧密结合,不额外占用土地资源,安装灵活,能最大限度接近本地负荷,并且运营时不污染环境,无噪声。初期的光伏电池光电转换效率很低,制作成本高,科学技术工作者一直致力于光伏电池光电转换效率的提高和生产成本的降低。光伏发电系统跻身世界能源舞台,形成初具规模的光伏发电产业则是从20世纪70年代中后期开始的,随后光伏发电技术不断发展,光伏发电系统生产及建设成本持续降低,引起世界各国特别是工业发达国家的普遍重视,各国政府针对光伏发电产业纷纷制定了发展规划,并增加研发投入。最近在能源危机频发及环境保护双重压力下,太阳能光伏发电系统由于无需燃料和无污染,得到了迅猛发展,成为全球增长速度最快的高新技术产业之一。光伏发电系统按发电形式可以分为离网型和并网型2种,其中并网型发电己成为光伏发电市场的主流,占到世界光伏发电市场的80%以上。

2、分布式光伏发电并网对配电网运行安全的影响

2.1对配电网运行安全的影响

分布式光伏发电并网在中低压配电网中容易对运行安全造成影响,尤其是经消弧线圈接地系统,以单侧电源辐射供电的网络系统,并网过程中将原有的辐射型结构改变为多电源结构,导致配电网系统短路电流量、电流流向、分布特性也相应改变,从而对配电网整体运行安全造成了影响。

2.2对配电网检修维护安全的影响

分布式光伏发电并网容易产生孤岛效应,原因在于多数分布式光伏发电都属于用户侧并网,运行过程中出力与负荷达到平衡状态时孤岛效应就会产生。孤岛效应对电力维护检修人员的作业安全有较大的威胁,若维护检修过程中孤岛保护功能失效,也就是说相关的保护装置未能及时检出孤岛状态并执行保护命令而断开相应的开关,则分布式光伏发电系统不会停止向系统输送电力的过程,从而埋下安全隐患,对检修人员以及电力系统的相关设备造成安全威胁。

2.3影响电能的安全计量

分布式光伏发电并网,将发电系统同配网之间建立其连接,每个用户都配设一块单独针对于分布光伏电源的计量型设备,这其中存在一定的弊端,体现在可能导致不法分子前来窃取电能,从而导致电能表无法高效、精准地发挥计量功能与功效,影响其安全运行。现阶段,总体来看主要从以下方法来窃电,具体包括:升压法、并接电流法、改接法等。所谓的改接法具体原理为:用电客户凭借调节系统中的接线来控制电能计量,通过对比负荷消耗功率与光伏发电功率之间的大小,当前者大于后者时,则尝试性地把电能以交流方式传输到关口表,这样就非法混淆了来自于光伏电源的电量和市发电,通过改接法来让关口计量设备中所流经的电流变高,制造光伏发电的假象从而骗得政府在电力方面的政策性补贴。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆升压法主要是指非法分子引进了升压变压器,对应创建出虚拟的电网电压,并将电能计量设备链接至关口,非法窃电人员瞄准关口计量设备的两端,故意提升两侧的电压差距,从而提升电能表计量值,让关口表显示出更高的电量计量值,对应获得行政性补偿。同时,非法用户还经常采用并接电流法来窃取电能,具体就是利用调压器来非法调节线路电压,原边附上较小的电压值,副边就能对应得到升高的电流值,这样就能减少市电量的计量。诸多的非法手段都能窃取国家提供的电费计量补贴,而且低压光伏发电并网实际操作更为容易、基础,不会出现较大的安全问题。

3、确保配电网运行安全的相关措施

3.1配电网运行安全对策

继电保护措施:当配电网系统发生短路状况时,无论是三相还是两相短路,一般来说分布式光伏电源所输出的短路电流都在其额定电流的1.5倍以内,当配电网下游网点远端出现短路时,主电源输出的短路电流会相应减少,根据这些特性,基于配电网的运行安全,分布式光伏发电并网,变电站内10kV的保护设备和保护逻辑可以不作出调整,就以原有的保护思路和保护设备进行保护。针对非计划孤岛效应问题,国家的相关标准中要求分布式光伏发电在电网馈线故障发生以后的2s时间以内,不再输入电流,与电网系统脱离。由此要充分利用分布式光伏发电的脱网特性解决这一问题。在具体实施过程中,可与重合闸配合,有效消除对配电网的影响。结合故障的具体情况,首先,可以适当延长变电站重合闸的延时时间,一般情况下可以延时2.5~3.5s;其次,缩短配电终端输送电流信号的时间,控制在1s范围以内;最后,要提升主站故障处理功能,增加相应的技术手段,最好能够增加对2次或者更多次的过电流信号的叠加分析能力,以确保安全;此外,若分布式光伏电源并网的发电容量有所提升,在容量接近极限值时,必须重新调整上报故障信息的终端阈值,一般容量提升,相应的设值要也要跟随提升。

3.2配电系统检修安全对策

检修维护过程中,严格按照国家相关的要求以及配电系统的标准检修流程进行,分析检修过程中可能存在的危险因素,做好预防措施。根据分布式光伏发电并网的特性以及配电网系统的特性,制定科学、规范的管理措施以及检修流程,要求相关作业人员严格按照所制定的标准和流程展开检修。检修时,要求作业人员全面佩戴保护措施,先验电再检修,若检验故障段带电,则应该与分布式光伏电源输送企业联系,断开进线开关之后展开检修。要求检修人员必须有从业资格证书和相关工作经验,在检修前做好防孤岛保护功能的检测,确保保护功能未失效的基础上展开作业。同时,可根据实际情况加装负控装置,可以在孤岛效应发生时及时进行远程控制,保护作业人员和相关电力设备的安全。

3.3计量安全对策

加强法制宣传,将中国最新出台的《电力法》、《计量法》等法规体系中,关于窃电行为的定义、处罚措施全面宣传,让用户、供电业主明晰窃电属于违法行为,需要承担相应的法律责任。其次,加强光伏发电量监测系统的建设,对计量表实施跟踪监测,实时抽查计量表数据的真实性,设置报警阈值,当计量数据异常时彻查到底,追究责任。此外,要加强智能电表的研发和应用,确保在计量表设置点所采集的数据真实有效,同时也要加强配电网计量方面的相关技术研究,在技术方面进行处理,预防窃电事件的发生。

4、结束语

总之,为适应高比例分布式光伏电站接入需要,应认真总结经验,加强专业协调机制建设,根据工作实际逐步完善分布式光伏发电用户管理流程和制度,实现分布式光伏电站与电网协调有序发展。

参考文献

[1]陈树勇,鲍海,吴春洋,等.分布式光伏发电并网功率直接控制方法[J].中国电机工程学报,2017,31(10):6-11.

[2]赵波,张雪松,洪博文.大量分布式光伏电源接入智能配电网后的能量渗透率研究[J].电力自动化设备,2017,32(8):95-100.

[3]王震,鲁宗相,段晓波,等.分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系[J].电力系统自动化,2017,35(15):18-24.

论文作者:黄森

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/11

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