分布式电源并网对配电网网损的影响分析论文_程丹

分布式电源并网对配电网网损的影响分析论文_程丹

(国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西吕梁 033000)

摘要:分布式电源的并网使原始的配电网络结构出现变更。发生故障时,电网中的短路电流也会随着结构的变化而产生变化,影响到原有配电网的电流保护的动作及效果。近年来大量的分布式光伏电源接入到配电网,对传统的配电网络提出了新的挑战。本文以分布式光伏电源为主线,研究了这种电源类型的特点,分析了其对配电网的影响,并在此基础上针对配电网网损的应对策略提出几点建议。仅供参考。

关键词:分布式电源;并网;配电网;网损;影响

1导言

随着我国经济建设程度的不断加大,对电力的需求量逐渐升高,在人口增长、环境压力等多重因素作用下,电力的清洁性与高效性已经成为了研究重点课题,而分布式电源的应用对这一问题产生了较明显的解决作用。分析分布式光伏并网对配电网的影响,采取有效措施解决分布式光伏的局部配电网的故障,可以有效地促进分布式光伏并网的可持续发展,保障配电网的安全运行,为我国经济的发展保驾护航。

2分布式电源概述

分布式电源(简称:DG)主要包括可再生能源(风能发电、水电、太阳能发电等)和本地易获得的化石(天然气)进行发电。分布式发电具有规避电网波动、舒缓输变电设备工作负荷、节约电力等显著特点,分布式电源是由分布式发电机储能系统构成的。目前得到了广泛的关注。然而,分布式发电系统并网后,配电网的结构由单点供电变为了多点供电,电网出现故障后瞬时电流、电压都会出现巨大变化。为此,配电网络的原有电流保护及接地选线装置动作性能都可能受到影响,可能出现拒动、误动等问题,影响配电网正常运行。

3分布式电源并网对配电网网损的影响

3.1对检修安全的影响

在用户侧并网中分布式光伏发电比较常见,分布式光伏发电最容易出现孤岛效应问题,主要是出力与负荷平衡的情况下出现的。如果分布式光伏发电防弧岛出现问题会影响维护,给分布式光伏发电系统侧网线检修工作带来安全隐患,对检修人员人生安全构成威胁。

3.2产生损耗

实施分布式光伏电源之后,配电网络会出现较大变化,例如当发生线路故障时,分布式光伏电源会影响到整个配电系统中的电流分布、电流流向以及电流大小。在这种情况下,可能引起配电系统中线路过流保护,降低电流速断的灵敏度。若影响程度较大,还可能发生拒动危险。重合闸操作时可能由于接入了分布式光伏电源而无法成功重合。

3.3不同接入方式对检修安全的影响

3.3.1在进行分布式电网光伏电源的维修时,在断开公共连接点之后,可以有效地切断配电网和网光伏电源之间的联系,保证系统内部不带电,这样可以有效地避免在维修过程中受到孤岛状态影响形成的非计划孤岛。因此采用分布式电网光伏电源典型接线可以有效解决线路内部带电的问题,保证工作人员维修工程中的安全性。

3.3.2使用T线接入分布式光伏并网光伏电源,在配变低压总开关断开之后,系统内部会出现带电的可能性,使光伏电源与就地负荷之间处于平衡状态,这会造成分布式光伏并网的不稳定性,为作业人员在检修过程中的安全操作带来了隐患,存在安全风险。

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4配电网网损的应对策略

4.1探寻变化规律

在分布式电源实际运作中观察其负荷变化情况,通过长时间观察找出其变化规律,若无法发现明确规律则可大致推断。对于能源使用问题,可制定能源种类达到对能源的更高利用效率。对于用户与使用量之间的冲突问题,可采用地域划分或强制规定方式,提升分布式电源的控制效果。

4.2传统故障定位策略

配电网在故障处理方面,配网自动化系统发挥着很重要的作用。目前传统故障定位策略仍广泛使用于配电网,其工作原理是:当一个区域的某个端子上报短路电流的信号,并且该区域其他所有的端子均没上报短路电流信号,则系统判断故障就在该区域内;若其他的端子至少有一个也向配网自动化系统上报短路电流信号,则故障就不在该区域内。

4.3确保检修安全对策

4.3.1规范技术手段

加强技术监督。为了确保检修安全需要加强检修过程中的技术监督,要特别注意光伏并网配置失压跳闸和孤岛功能;加强入网检查,要反复检查,当系统开关切开之后,光伏并网系统内部不带电,自动解除与电网的联系;采用联动方式在开关断开之后,使其他链接点的开关同时断开。

4.3.2加强检修安全管理

为了保证检修的安全主要通过以下几步来完成:根据检修遇到的实际情况,制定出相关的规定,保证光伏发电及所接配网的检修安全,避免出现分布式光伏电源送电的情况,给检修带来安全隐患;严格执行《分布式电源接入电网安全规定》,在检修之间进行验电操作,若线路带电要采取相应措施对故障进行处理。

4.4控制电压波动

操作者可调节有载调压变压器的分接头,从而降低分布式光伏电源造成的电压波动。但当配电网末端电压存在越限状态时,这一操作并不能达到有效处理程度。另外,若对有载调压变压器的抽头频繁调节,可能会影响到抽头的运行寿命以及控制效果。相关研究者在数据计算中发现,要想降低变压器抽头的调节次数,可采用无功优化运行方案,通过对光照及负荷强度的预测实现对最大功率点的反馈与跟踪,达到对无功电源的优化与协调。

4.5配电网的保护措施

传统的配电网馈线保护一般有3种:过电流保护、限时电流速断保护及电流速断保护。其中电流速断保护很难有效保护全部的线路;限时电流速断保护则可以做到;而过流保护则取长补短、吸取了前两类保护的长处和缺点,既能保护线路的全长,又能有效保障临近线路,作为相邻线路的备用保障。而对于终端馈线,多采用电流速断保护和过流保护相结合的两段式保护。选线装置主要采用基于稳态工频或谐波信号的稳态选线法。

4.6降低影响程度

对于电能质量受到分布式电源的影响,通常影响无法完全消除,但能够通过限制分布式光伏电源逆变器的容量,减少谐波共振次数,从而减轻对电能质量的影响。同时,可在低压配电网络中应用电压调节器或调压变压器,在这些设备的使用下加强对重负荷时间段的调节,通常调节时间在夜间或是午间时分。

4.7确保计量安全的对策

要做好对光伏发电区域的实时监控,根据光伏发电地区的电量数据的跟踪分析,检测出异常的数据,并找出维护的具体措施,在维护后进行重点稽查;加大相关电力法律法规宣传。使用户了解触犯法律应该承担的严重后果;积极推进智能电表的应用,加强装表接电的管理,保证电表计量的准确性;对投运的光伏项目,要加大核查力度,注意关口表的接线的核查。

结束语

综上所述,分布式光伏电源具有群发性与不连续性特点,属于间歇式电源的一种,在接入配电网之后,配电网会由原本的单端辐射型网络转变多端系统,更具复杂性。分布式电源的并网对原有配电网保护的影响是多方面的。为此,分布式电源并入系统电网时,必须在原有保护方案基础上,配套新型的配电网保护方法,保证电力系统安全可靠运行。

参考文献

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[2]寇凤海.分布式光伏电源对配电网网损的影响[J].电网与清洁能源,2011,11:62-68.

[3]雷敏,杨万里,李丹,张骏杰.分布式电源并网对配电网的影响[J].湖南工业大学学报,2014,05:68-73.

[4]高重晖,吴希.分布式电源并网对配电网网损影响的研究[J].吉林电力,2013,02:17-18+26.

论文作者:程丹

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/18

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