分布式光伏发电及其对配电网的影响综述论文_黄朝祚

(广东电网有限责任公司湛江徐闻供电局 广东湛江 524000)

摘要:随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,生态平衡和环境保护越来越受到人们的重视。因此,人们对能源的需求越来越高,电能作为一种清洁能源在社会生活中的地位越来越重要。光伏发电以其永久性、清洁的特性,在社会生活中得到了越来越广泛的应用。光伏模块发出的直流电通过并网逆变器转换成满足电网要求的交流电力后,直接集成到公共电网的发电系统中。光伏并网发电系统可以直接将生成的电能送入电网,但其发电过程的稳定性较差,也会对电网产生一定的影响。

关键词:分布式光伏发电;配电网;影响

引言

随着科学技术的发展,人们的生活越来越离不开电能,电能在人们的日常生活和生产中发挥着越来越重要的作用。电能是一种清洁能源,但电能种类繁多。在我国,电能主要依靠火力发电和水电发电,火力发电需要燃煤,造成严重的环境污染。在河流条件的影响下,水电的可控性较差。随着我国经济的发展,对电能的需求越来越大。因此,利用太阳能进行光伏发电就是为了发电。风力发电、核能发电等清洁发电方式得到了越来越广泛的研究和应用。太阳能是一种可再生能源。太阳能光伏发电具有绿色环保、安全可靠的特点,具有良好的灵活性和适应性。然而,光伏发电的一些特点在整合到电力系统中时会产生一系列的问题。

1.分布式光伏发电技术

1.1分布式光伏发电技术简介

分布式发电(DistributedGenerationDG)的定义因国家而异。然而,它们都是指一些直接安装在用户附近的发电设备。DG电源主要包括光伏发电系统、热电联产机组、风力发电、燃料电池发电系统、生物质发电等。分布式光伏发电(分布式光伏发电,以下简称光伏发电),广义概念包括离网光伏发电系统和并网分布式光伏发电系统,如图1所示。目前,国内外广泛使用的分布式光伏发电系统主要是单指并网运行的光伏发电系统,不包括离网光伏发电系统。与区域电网相连的分布式发电系统主要通过IEEE 1547技术标准中定义的公共连接点与区域电网相连。负载与系统之间的分界点是共同的连接点。光伏系统和公共电网之间的连接如图2(IEEE 1547)所示。

图1分布式光伏发电系统 图2 PV系统与公共电网的连接形式

图2中,光伏系统(无储能)通过变压器直接连接到中压公用配电网,通过配电网络对该地区负荷的供电形式为A型。其中,中压公用配电网是指10kV、20kV、35kV电网的额定电压。没有储能的光伏系统也有一种形式B,它直接连接到低压或中压的用户端。光伏系统直接向用户供电,多余的电能可以通过公共连接点发送到公共配电网。当光伏系统供电量不足时,公共电网应向负荷供电,因此接入方式不能脱离电网。目前,我国90%以上的建筑光伏系统都采用这一类型。最后一种形式C主要是指具有能量存储的光伏系统,也称为“网络化微电网”。它连接在低压用户侧的网络上,由于其自身的储能能力,可以脱离电网。

1.2分布式光伏发电技术的优势

分布式光伏发电作为一种新型能源发电,具有土建安装成本低、施工周期短、无噪音、无污染排放、调峰性能好、操作简单、启动和停运快等优点,便于实现自动化。它是集中供电不可缺少的补充,它可以就地供电,在发生意外故障时可以继续供电。所产生的电能可以满足用户的基本用电需求,且输配电损耗低,甚至不需要建立配电站,减少或避免额外的输配电成本,可以有效地降低线路损耗,提高系统的可靠性。由于系统相互独立,可以避免大规模停电,具有很高的安全性,作为一种清洁能源,可以减轻环境保护的压力。因此,推进分布式光伏发电技术对优化能源结构、保障能源安全、改善生态环境、改变城乡能源利用方式具有重要的战略意义。

2.分析接入分布式光伏发电对配电网造成的影响

2.1 不同接入位置对谐波造成的影响

配电网中分布式光伏电源的不同接入位置和方式将影响电能质量。在接入分布式光伏电源时,必须考虑各个位置对谐波的不同影响。当接入容量、方法和谐波源的模型不变时,分布式光伏和系统母线的位置越近,线路的总谐波失真越低,但如果最大谐波的电压畸变点在线路末端,则必须考虑配电网负荷中是否存在非线性负载。如果系统中会有谐波电流注入。因此,当线路节点的相关电压达到标准时,就可以判断线路末端的电压畸变值,得到正确的结果。改变接入位置的主要原因是基波电压的变化对谐波注入相关电平的影响。当接入容量不过载时,线路沿线电压趋于下降。也就是说,在第一端连接的分布式光伏电源的点基波电压将高于尾端的点基波电压。然而,对于具有恒功率相关模型的光伏电源,基波电压越高,基波电流越小,当接入位置靠近尾端时,注入PCC的点谐波相关电流越高,谐波相关电流越低。当光伏电源位置靠近其系统母线时,注入PCC的谐波电流较小。如果要降低谐波失真率,则分布式光伏电源不能在线路末端连接,而是可以连接到线路负载相对较重的中间节点。

2.2对继电保护的影响

将分布式电源接入网络后,将传统配电网设计的单一供电网络转化为多电源网络。事故发生时,不受事故引起的故障电流的影响,而是由分布的供电容量和电抗值决定。在传统的配电网中,如果产生并通过大电流,就会引起温升,整个设备由于内部原有的烧损而损坏,针对这种情况,就安装了熔断器保护器。故障发生后,保险丝自动燃烧,形成隔离区域。将断层区域与周围线路分开,以免损坏。分布式电源接入电网后,必须保证保护装置具有准确的方向性。主馈线采用三级电流保护方式,以保证在馈线发生故障时,在最短的时间内恢复供电。如果分布式电源将线路分成两部分,一段将提供双电源,另一段将供电给单个电源,这将降低线路保护动作的灵敏度,如果故障严重,则会出现抑制现象。连接到电网的分布式电源的线路保护也会出现误动,从而导致故障附近线路的瞬时断速保护误操作,从而失去选择性。

2.4对电网系统稳定性的影响

光伏发电系统不同于传统的发电系统。当它们被集成到电网中时,它们将对电网系统的稳定性产生以下影响:首先,光伏发电受到太阳的影响。发电系统的发电功率可以在峰值达到一个很高的水平,在晚上或雨天,发电功率处于较低的水平,发电系统的输出功率不稳定。其次,当并入电网时,电网系统的稳定性会受到影响,光伏发电系统的规模也会对电网的稳定性产生影响。光伏发电规模越大,对电网稳定性的影响就越大。最后,发电系统的位置选择、配置容量、并网方式也会在一定程度上影响电网的稳定性。为了提高集成电网的稳定性,应首先建立模型,对光伏发电系统进行可靠性评估,以提高综合电网的稳定性,从而提高集成电网的稳定性,从而提高光伏发电系统的稳定性。

3.总结

分布式供电和并网运行对电网电压、继电保护和网络损耗有很大的影响。同时,分布式电源已经成为我国大部分地区的主要发电方式,并通过多种发电形式,如光伏发电模式在大多数地区得到推广和应用。通过相关分析,发现分布式光伏并网产生的电压闪变较小,电压闪变与电网的波动程度、光伏功率和短路容量有关。有效地掌握分布式光伏发电相关接入对配电网谐波特性的影响和影响因素,可以有效地发挥和提高其在配电网中的实际应用价值。

参考文献:

[1] 左伟杰,马钊,周莉梅,等.基于配电网电能质量健康评估策略的分布式光伏接入方法[J].电网技术,2015,39(12).

[2] 于磊,许丽丽,周鑫.分布式光伏发电对配电网的影响及对策[J].华北电力技术,2013,(10).

论文作者:黄朝祚

论文发表刊物:《河南电力》2018年23期

论文发表时间:2019/7/16

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

分布式光伏发电及其对配电网的影响综述论文_黄朝祚
下载Doc文档

猜你喜欢