摘要:在当前电力企业发展的过程中,分布式电源还属于在初始阶段,在负载供电的过程中也能和外界进行能量交换,在当前分布式电源运行的过程中有有利的影响,也有不利的影响,本文就分布式电源接入对电网的影响进行分析。
关键词:分布式电源;电网;影响
1.前言
在当前经济发展的过程中,为了满足低碳经济发展的需要,分布式电源得到了快速的发展。
2.分布式电源接入对地区电网的影响
DG主要在配网接入,引入DG后,使得配电系统由放射状无源网络变为接有分散电源的有源网络,影响配电网运行、管理和动态过程。具体取决于所安装DG的类型、容量大小、安装地点、保护的配置等方面的因素。对于并网的小型DG,由于它们只提供少于用户需电量的部分电力,在该设备和系统间安装适当控制设备的前提下,对系统带来的影响很小。而对于大容量的并网DG,则会给系统带来较大影响。
2.1DG对配网稳态电压影响
一般配电网以放射状链式结构为主,这种结构网络有许多优点,比如接线可靠、保护整定容易、扩容简单等,而其稳态电压一般从首端直尾端呈逐渐下降的趋势。DG并网后输出一定的有功和无功功率,配电系统从放射状结构变为多电源结构,配电系统中传输的有功、无功潮流发生变化,使线路上电压的分布也发生相应的变化。通过理论分析及IEEE-13节点配网模型的DG接入的仿真分析,结果表明,一定容量的DG接入配电网络,将会对并网点电压有较大的抬升,也会对其他节点的电压分布产生重大影响;具体影响的大小,与DG的(总)容量大小、接入位置有极大的关系。由具有相同容量的DG在不同位置处形成的电压分布是非常不同的。DG接入点越靠近终端节点,对线路电压分布的影响越大。DG总线越接近系统总线,电压分布越小;DG集中在同一节点,电压支持效应弱于多个节点的分布。电压支持由分布式电源的总输出确定,而不改变分布式功率存取位置。总输出越多,与负载的比率越高,电压支持越大,整体电压电平越高。
2.2故障状况下DG对配网的暂态特性的影响
当系统发生故障时,同步发电机型DG的影响要远大于逆变器型DG,虽然可提高系统电压恢复能力,但是它会增加系统波动幅值减小系统阻尼。同时DG对系统暂态稳定的影响,与系统结构,接入位置,故障发生点等多种因素密切相关。
2.3分布式电源对系统保护的影响
当配电网中接入DG之后,放射状网络将变成遍布电源和用户互联的网络,从而改变了故障电流的大小、持续时间及其方向,使配电网各种保护定值与机理发生了深刻变化;DG本身的故障行为也会对系统的运行和保护产生影响。因此,分布式电源将对配电网原有的继电保护产生较大的影响。
3.分布式电源接入对于电网的影响
3.1有利影响
首先,解决偏远地区的电力问题。在中国一些农村和偏远山区,人口稀少,构建大规模集中供电网络更加不利,在这种情况下,分布式电源接入可以有效补偿供电限制,电力对农民的困难问题解决;二是能够提高电源的可靠性。部分工业企业或研究机构对供电可靠性要求较高,在发生电源故障时,可能造成不可估量的损失。在这方面,您可以访问分布式电源中的电网,作为备用单元,以确保在连续供电的情况下发生电源故障事件,提高电源的可靠性和连续性;第三是能够有效降低电力系统损耗。研究结果表明,功率损耗的主要来源是系统功率流,而分布式电源将影响功率系统的功率流。相比之下,分布式配电更为广泛,装机容量小,且电网电压低,基本上产生的能量可以原位消耗。通过优化配电,可以降低配电网的输电功率,从而降低传输链路损耗中的能耗。
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3.2不利影响
3.2.1对电能质量的影响:当分布式电源连接到电网时,会带来相应的谐波问题。谐波的源可以是分布式电源本身,或一些电力电子设备。通常,谐波干扰的过程与电网的短路容量和转换器的结构以及滤波器的设置密切相关。分布式电源连接到电网后,可以说它既是电源又是新的负载,如果能够满足微网负载电源给配电网发电,则显示特性的电源,相反,负载的性能。在这种情况下,谐波电压电平应该比较高的总线,安装滤波器来实现谐波电压抑制;如果为光伏发电系统的分布式电源,可以引入多功能逆变器,并在逆变器中并入有源滤波器,用电压最大功率点跟踪控制策略,确保逆变器输出电流的稳定性,从而降低电网上的谐波电压。
3.2.2对电网安全的影响:接入配电网中的配电网,故障电流的大小和方向会出现一定的变化,对继电保护工作的设置带来一定的困难。一方面,由分布式电源提供的故障电流降低了由线路本身保护的检测电流,使得保护不能正常开始。当故障发生时,故障线路不能及时移除。另一方面,分布式电源造成相应级别的电网故障变化,而且不同的接入位置将导致不同的影响,一般来说,接入微网络,线路保护范围或灵敏度会降低,需要重新-setlTo。
4.分布式电源接入对继电保护的影响
继电保护主要是指线路发生故障时候,供电系统能够切除障碍,避免损失的扩大,其保护整定与电网的连接结构具有密切关系。分布式电源的接入对于原有的短路状态产生了极大的改变,其对于配网三段保护的精确动作带来不确定影响。分布式电源的接入使原有的保护装置电流产生极大的变化,而其电流的变化也并不确定,这就使得原有的继电保护灵敏度和范围发生变化,各线路之间的配合变得更加复杂。继电保护的方向也因为分布式电源的接入而变得更加不明确。传统配网所采用的供电装置为单端供电,没有进行方向保护元件的设置,但是分布式电源接入之后,配电网中的一部分线路就转换成为双端电源供电,电源接点的上有线路一旦发生故障,分布式电源所提供的电流就会从负荷侧流向系统侧。没有方向的保护,所产生的故障电流就会都涌向保护,此时一旦故障流大于保护的额定值,那么保护元件就回丧失判断,就会产生动作,线路即跳闸、退出运行,继电器就会失去选择性。分布式电源的接入必须与保护元件的应用相配合,从而达到供电保护的作用。分布式电源的接入对于继电保护来说主要分为以下几种影响:第一,导致线路保护灵敏度降低;第二,导致本段保护误动,容易引发线路跳闸;第三,导致相邻操作和后备保护的误操作;第四,自动重合闸重合失败。
5.分布式电源接入对配电网规划的影响
尽管分布式电源是配电网发展的未来趋势,但是因为其对电网多元素所产生的影响,导致其对于配电网的规划也同样会产生影响。因此分布式电源与配电网相连接之后,从供电的灵活性、可靠性等方面产生作用,就必然会对电网的整体运行产生影响,也会使配电网结构更加复杂,从而对配电网的规划带来新的问题。其所产生的影响主要包括以下几个方面:第一,分布式电源的接入增加了电力系统负荷预测的难度,致使配网规划人员无法准确预测符合的增长。第二,分布式电源的接入使原有的配网线路布置更加困难,因为分布式电源的接入造成的不确定性更多,在进行网络结构选择的时候,其困难性就更大。第三,分布式电源的接入还会增加电网运营公司的管理难度。独立安装分布式电源的小型用户,更为理想的供电方式为两路供电,而这与想保持系统接入前电能质量和可靠性不变的电网公司的初衷不同,在系统的拓扑结构发生变化的时候,电网公司就会增加相应的设备来保持电网运行的稳定性和安全性,其必然增加了公司的各项支出,增加了管理的内容和难度。第四,分布式电源的接入对于原有供电设备的容量产生影响,其容易造成大量设备的闲置,使原有的投入无法收回。
6.结束语
综上所述,在分布式电源接入对电网的影响中,要根据实际情况进行分析,制定有利的措施,提升分布式电源技术。
参考文献
[1]马伟.分布式电源接入对电网的影响分析与对策J[].电子技术与软件工程,2014(18):177-178
[2]陈鑫.分布式电源接入对配电网电压的影响及对策[J].江西建材,2016(10):228-229
论文作者:翟帆,曾艳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签:分布式论文; 电源论文; 电网论文; 电压论文; 系统论文; 故障论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第1期论文;