分布式电源对配网电压的影响及优化配置研究论文_金红涛

分布式电源对配网电压的影响及优化配置研究论文_金红涛

摘要:在我国的配电网之中,分布式电源是其中有着非常关键的作用,其是在二十世纪八十年代逐渐被应用的电力系统供电方法,伴随我国的科学技术水平不断发展进步,促使分布式电源起到越来越重要的作用,其能够调动的电能总量也快速增多,分布式电源相比于集中式电源有着供电能耗小,供电迅速,不会对自然环境产生巨大污染等优势,是现代电力企业应用非常广泛的供电方式。分布式电源将过去传统的统一供电方式转变成多个供电源为用户进行供电服务,提高了电能供应稳定性。通过研究分布式电源对配电网供电电压的影响,讨论出相关可行方案,并提出建设新能源分布式电源入网的新模式。

关键词:分布式电源;配网电压;影响;优化配置

中图分类号: TMTM727 文献标识码:A

1分布式电源的概念和特点

1.1 分布式电源的概念

分布式电源是一种设备,是在用电户附近设置来为用电户提供电能。分布式电源产生电源有许多种途径,如风力发电、潮汐发电及太阳能发电等。由于可以通过多种方式来产生电能,所以分布式电源是一种可以应用于多种地方的发电电源。因此,分布式电源既可以直接作为电源向用户供电,又可以接入配电网和公共电网一起为用户供电。

1.2 分布式电源的特点

分布式电源主要有以下 4 个特点。(1)价格实惠便宜。由于分布式电源具有多种电源产生方式,所以可以通过不同的电源供应商进行市场竞争,从而选择出适合各种类型用户的价格区间。(2)分布式电源体积小、易移动。这对于偏远地区是极其重要的。因为公共电网往往不能向偏远地区提供安全可用的电能,而分布式电源体积小,易移动,能在短时间内启动,从而保证了偏远山区的供电。(3)分布式电源能够使配电网更稳定。用电高峰时期,如果将分布式发电作为备用电源,能调节此时期的用电量,使得电能实现有效利用。用电低谷时期,分布式发电能有效提高用电效率,减少电能浪费。(4)分布式电源具有节能环保性。分布式电源是通过风能、太阳能等可再生能源转化而来,且能够高效利用发电产生的废能生成热和电,减少污染。

2分布式电源对配网电压质量的影响分析

2.1对电压分布运行的影响

在传统的配电网中将分布式电源进行连接,会对配电网电压分布运行产生影响,这是因为配电网会由原来的单一发电范式转变成多点分布式发电方式,而因为不能保证每个发电点的电源电压一致性,就会促使离电源线路前端越远的电压影响越大,相反则造成的影响就越小。

2.2电压闪变

一般情况下,比较传统的配电网出现电压闪变的主要原因是电压不稳定造成的,而随着分布式电源接入配电网的数量不断增多,致使出现电压闪变的因素也逐渐增加,下面就对这些因素进行简要分析:首先,因为部分分布式电源模块是由用户自行进行运行管理工作,这就造成由于用户专业技术能力较差,所以会因为分布式电源运行和维护不够科学、严谨,造成电源经常出现不正常的启停,产生电压闪变情况。其次,在对可再生能源分布式电源模块使用的时候,因为其受到自然环境和天气的影响较大,所以,相关管理人员就会对分布式电源进行一定的调整。最后,如果各个分布式电源模块在使用时距离较近,就容易导致它们产生相互影响现象,最终出现电压闪变。

2.3电压跌落

如果在电力系统中的变压器出现三相短路情况时,在对其进行有效的维修处理之后,相关技术人员能够对分布式电源进行科学的利用,根据计算比例将一定数量的分布式电源接入到配电网之中,这样就能够对变压器电压进行提升,从而对电力系统中的电压进行控制,另外,相关技术人员应注意的是,要想更好的保证变压器电压稳定性,可以通过增加分布式电源的功率方式进行处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同步机及逆变器是分布式电源中的不同种类,在对配电网中的电压跌落情况进行处理完善的过程中,经常会使用逆变器分布式电源,这是因为逆变器分布式电源对于电压功率的处理速度以及信号传输质量等等都要高于同步机分布式电源,因此,才会应用逆变器分布式电源进行电压跌落改善工作。在变压器中,无论哪个相位出现问题,分布式电源都会对其采取提升电压操作,从而防止变压器电压跌落情况出现,电源的输出功率的大小也会影响电压跌落的改善效果。但是,如果没有限制的通过分布式电源对变压器电压功率进行提升的话,就容易造成变压器整体电压过载,未发生故障的相位电压同时提高,就容易出现超过变压器额定电压的问题,影响变压器的正常运行,所以,必须要在控制电压低落的同时,控制上限。

2.4对谐波的影响

分布式电源在配电系统中运行时,强大的电流在设备之间流通会形成谐波,将会造成能量损耗问题,并影响设备稳定运行状态。配电网中,主线之间会形成一个大环闭路,同时在用户家中也会并联很多用电器,那么在用电器或者供电设施启动或者关闭时,会产生一定量的谐波,闭环电路中的谐波在同一时间产生,会对配电网络的安全构成威胁。同时,谐波的物理特性会影响配电系统中电压的稳定性,造成一定范围数值的波动。设计分布式电源并网过程时,一定要考虑到电网所在服务区域的划分,防止在同一供电系统周围,集中产生大量谐波,不仅会对电网总功率造成影响,从而形成损耗,而且会对发电设备造成影响[3]。

3分布式电源对配电网供电电压质量的改善措施

3.1控制电压

逆变型分布式电源与旋转型分布式电源进行对比的话,具有更好的应用效果,在其它条件保持不变的前提下,逆变型分布式电源影响配电网电压的程度要更小一些,尽管其在可再生资源分布式电源供电系统中的应用存在一定的不稳定性,但是凭借其优点也能够胜任。当配电网中的电压频率不稳定的时候,逆变型分布式电源也不能够对系统内部的电压波动进行有效的处理。如果想要对配电网线路内部的电压稳定性进行有效的提高,那就需要针对旋转型分布式电源供电方式进行运用,这是由于渗漏率不变的基础上,旋转型分布式电源能够制造的短路电流比其它分布式电源电流要强,因此,在没有外界因素干扰的前提下,旋转型分布式电源供电方式能够更好的对电压质量进行控制,提高电力系统中的电压控制质量。

3.2储存能量

针对可再生能源分布式电源来说,在进行运行发电的过程中必然会出现发电量不稳定的情况,要是想加强可再生能源分布式电源供电方式的发电稳定性,就一定要在电力系统中对能量进行大量的存储。同时为了减少主供电系统内的短路容量,尽可能地不要设置专门的储能节点进行电能的储存,而是应该将电能储存到DG的发电单元里,实现分布型电能储存。最常见的电能储存手段包括蓄电池储能、电容器储能以及飞轮储能等。

3.3配电网的故障恢复

在电网变压器发生故障的时候,作为备用的分布型电源可以被分为黑启动分布式电源和非黑启动分布式电源两种,要使用分布型电源用电方要和供电方尽快达成一致,黑启动分布式电源和非黑启动分布式电源在电网变压器发生故障的时候均有提升电压的作用。所以在电网变压器发生故障的时候,在备用分布型电源注入的电流功率较大的情况下,需要采取合理的策略帮助电网恢复供电,提高电网的供电稳定性。

结束语

由于社会经济的不断发展,人们的用电需求日益增加,消耗了大量电力资源,所以能源枯竭问题或许会成为现实。为避免能源枯竭问题的发生,我国不断贯彻落实节能环保战略目标,在电力行业广泛开发和利用可再生能源,并在分布式电源对配电网电压质量的影响方面进行了投入式研究,也提出了相关可行性的完善方案。这些可行性方法的提出对配电网电压质量的提高、能源投资的减少、能源消耗的降低、人均持电占有率及电力供应质量都有了正态影响[5]。

参考文献

[1]吴薇. 分布式电源接入配网对稳态电压的影响分析[A].智能信息技术应用学会,2017:8.

[2]罗勇.分布式电源并网对于配电网的影响分析[J].通讯世界,2017(23):134-135.

[3]张师,李卫国,田蕾,赵天晓.分布式电源接入对配电网电压稳定性的影响[J].分布式能源,2017,2(04):36-39.

[4]卢江涛. 含分布式电源配电网的故障电流监测方法与系统[D].西安理工大学,2017.

[5]娄展豪. 含分布式电源的配电网无功优化研究[D].沈阳农业大学,2017.

论文作者:金红涛

论文发表刊物:《中国电业》2019年14期

论文发表时间:2019/11/15

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