(东莞电力设计院 广东东莞 523000)
摘要:本文对分布式能源接入对电力系统的影响进行了探讨,文章从阐述分布式能源发电的概念入手,进一步分析了分布式能源接入电力系统的影响,最后提出了推广分布式能源接入模式的措施。
关键词:分布式能源;概念;电力系统;影响;措施
前言
分布式发电技术伴随着国内科学技术不断进步,迎来了前所未有的发展机遇,这在很大程度上降低了电力系统正常运行所需的资金成本,但在分布式能源的应用过程中,也对电力系统的规划、运行和保护带来很多问题,从而对电力系统的安全高效运转带来一定的不利影响,如何解决这些问题,值得思考。
1 分布式能源发电概述
分布式能源系统是相对传统的集中式供能的能源系统而言的,传统的集中式供能系统采用大容量设备、集中生产,能量输送需要通过专门的输送设施,能量输送给较大范围内的众多用户;而分布式能源系统则是直接面向用户,根据用户的实际需求生产并供应能量,具有多功能,可满足多重目标的中、小型能量转换利用的系统(多功能天然气分布式能源结构图如下)。结合当前形势看,国内的分布式能源发展较为迅速,在可持续发展战略持续推进的背景下,分布式能源拥有着更大的发展机遇。
2 分布式能源接入电力系统影响
2.1 系统规划与设计难度加大
国内电网的退出运行与随机性投入对分布式发电方式进行了高频次的运用,使得电力系统难以准确确定其具体的负荷能力,而专职于配电系统规划设计工作的员工也难以准确评估负荷的增长情况,所以配电系统的规划设计具有非常明显的动态性特征,且与维数之间联系极为紧密。整个配电系统内部具有大量的节点,这在很大程度上提升了系统规划设计及其方案优化的工作难度。
2.2导致潮流结构出现复杂变化
分布式发电的运用对配电系统所造成的影响是多方面的。如对其原本的潮流结构造而言,会使得潮流的大小与方向出现更为复杂的变化,潮流预测难度随之增大。分布式发电接入电网的位置和时间不同,会使得潮流变化无规律可循,当馈线中的输出功率超过一定的界限,会使得馈线上原有的潮流出现反向变化,而只要馈线中的潮流出现变化,整个配电系统中的调整设备难以发挥其原有的调节作用。同时,分布式发电具有随机性、电压闪变、以及波动性,因无法预测其整体运行状况,其对电能质量的影响无法准确预估,同时,分布式发电中的大量电力电子设备并网,于电网中产生大量谐波,使得谐波治理难度加大。
2.3 系统安全性降低
分布式发电接入系统还会对整个电力系统的安全性和稳定性造成直接的影响。当分布式发电与电网并网之后,电网的结构与短路电流就会出现相对的变化,进而导致原电网的保护装置在正常运行时的协调性降低,影响自动重合闸的动作。而当分布式发电系统与主网解列后,前者会直接变成孤岛并自顾自运行,这毫无疑问会对电力系统整体的稳定性造成干扰。
3.推广分布式能源接入模式的措施
3.1优化电力系统规划设计
负责配网系统规划设计的工作人员必须具有对配电网系统各种影响要素进行全面把握和科学评估的能力,根据预测,制定出可实施性的合理的优化方案,给分布式发电配备最理想的发电容量与位置,在保证系统运行的稳定性和安全性的前提下,尽可能扩大电力系统所能创造的经济效益。在电力系统中的混合联网系统,也要求工作人员结合能源的实际分类处理好电源结构、电源类型与模型配置等方面问题。总而言之,分布式发电系统的规划与设计工作不只是与技术手段息息相关,更要综合外在的经济、政治和地域等多方面因素,在设计阶段注意接入现有电力系统的负荷大小,还应综合考虑现有电力系统的可靠性和损耗等因素。
3.2加强对电源渗透率的控制
在对分布式电源进行运用时,涉及到分布式电源渗透率的概念,它是指分布式电源容量占供电台区最大供电负荷的比例。为保证电力系统的安全性,需要合理控制渗透率,当渗透率处于5%以下的区间,分布式电源接入不会对电网造成太大的影响;而当其高于30%的数值时,就难免对原有的配电网运行安全性带来不可忽视的影响,尤其是在发生故障时,分布式电源的集中启停对大电网的稳定运行会造成巨大的安全威胁,甚至于造成整个电网崩溃的后果。因此使渗透率保持在低值区间是十分必要的。
3.3提升电网对分布式发电的接纳度
为尽量避免分布式电源对电网带来的负面影响,不断提升电网对分布式发电的接纳度,技术人员首先需要解决关键技术方面的问题,可通过明确分布式发电输出特征,借助分布式发电的并网仿真分析手段,可以进一步确定分布式发电接入对电网的潮流、无功电压、短路电流和电能质量等带来的影响具体如何,并结合实际问题设想出合理的技术解决方案;其次,优化分布式电源和电网协调发展的规划方案,并且研究、评估配电网适应分布式发电的能力;再者,技术人员必须充分认识到分布式电源对电力需求、系统备用、电网运行所产生的影响,在综合分析之下,把握好分布式供应与集中供应之间的“度”,正确选择项目容量和接入位置,以此进一步确保分布式电源和电网二者实现协调发展。
结语:
综上所述,加强对分布式能源接入对电力系统的影响问题的探讨,意义重大。相关工作人员需要充分理解分布式能源发电的具体概念;并把握分布式能源接入电力系统的影响,包括系统规划与设计难度加大、导致潮流结构出现复杂变化、系统安全性降低等;在此基础上,提出合理的推广分布式能源接入模式的措施,优化电力系统规划设计、加强对电源渗透率的控制、通过分析分布式发电并网仿真及分布式发电的运行控制等问题提升电网对分布式发电的接纳度,以此确保分布式能源发电模式充分发挥价值。
参考文献:
[1]董博,李永东,郑治雪.分布式新能源发电中储能系统能量管理[J].电工电能新技术,2012(1).
论文作者:钟达海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签:分布式论文; 电网论文; 电力系统论文; 能源论文; 系统论文; 电源论文; 潮流论文; 《电力设备》2018年第29期论文;