分布式能源接入电力系统的影响赵俊东论文_赵俊东,王磊

分布式能源接入电力系统的影响赵俊东论文_赵俊东,王磊

赵俊东 王磊

(葛洲坝中科储能技术有限公司,河北石家庄 050000)

摘要:研究关于分布式能源接入电力系统的影响方面的内容具有十分重要的意义,其不仅关系到分布式能源的发展与应用,也关系到电力系统的完善,甚至与电力行业发展、我国可持续发展等方面息息相关。鉴于此,本文对分布式能源接入电力系统的影响进行了分析探讨,仅供参考。

关键词:分布式能源;电力系统;影响

一、分布式发电的概念及优点

分布式发电通常是指电能产生或储存能量的系统,为满足附近用户的需要或者支持电网的运行,布置在用户附近的小型的、模块化的发电单元,通常发电功率在30MW以下,主要包括以液体或气体为燃料的内燃机、微型燃气轮机、太阳能发电(光伏电池、光热发电)、生物质能发电等。分布式发电是由美国在1978年作为法规公布并予以推广,然后逐渐被其他国家所接受。

之所以分布式发电能够被广大国家所接受的原因在于,它具有输电损失小、热点适应性好、能源利用效率高,环境污染小、可持续发展、安全性高等特点,无论是在农村还是在城市都适合建设和发展分布式发电,总而言之就是不以大规模远距离运输电力为目的建设。分布式发电使用的对象非常广泛,“家家都是电厂”,其实说的就是一种广义上的分布式概念。随着技术成熟,小到一个家庭,大到一个工厂都可以运用适合的应用设备。

什么是电力系统?电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化为电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全优质的电能。

二、分布式能源接入电力系统的影响

1、对继电保护的影响

在配电网中接入分布式电源之后,放射状网络将变成遍布电源和用户互联的网络,这样一来故障电流也就会出现变化,如在大小、方向和持续时间方面。分布式电源虽然是先进系统,但其在应用时也会出现一些故障,甚至其自身也会存在故障,而此类故障往往会对系统造成困扰,尤其是运行、保护方面,具体如下:①保护拒动作。故障电流的出现往往会对供电安全造成影响,此种情况在分布式电源中更为常见,而一旦出现此种情况,则会降低所在线路保护度检测电流值,使保护作用大幅度减少;②保护误动。鉴于电力系统中的线路十分复杂,其中有很多是带有连带反应的,因此若馈线出现问题,其很有可能会波及到其他馈线,导致其失去电源;③鉴于对原配电网进行改动会带来巨大的经济成本,为了能够避免此方面的影响,需要对分布式电源方面进行优化,使其能够与配电网相适应;④虽然分布式电源可以提升电网故障电流水平,然而其提升后必然需要对开关设备进行进一步优化,如此一来也需要有足够的资金来支撑。

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2、对电力系统规划与设计的影响

近年来我国电网建设越来越完善,无论是退出运行,或是随机性投入的效果均十分显著,而在此过程中分布式发电模式也起到了很好的应用作用,但其中也出现了相关问题,如电力系统方面,其因分布式电源的影响而无法很好的确定负荷能力,这样一来负责配电系统规划统计的工作人员也就无法很好的进行估算。为了减少此方面带来的负面影响,在进行设计规划时只能够启动动态调整计划,然而配电系统具有专业化、综合化的特征,有着数量庞大的节点数,这使得系统规划变得越发复杂。今后在开展此方面工作时,相关人员应针对分布式电源进行更深层次的研究,并针对我国电网建设的实际情况进行分析,以便于能够作出最完美的设计计划,将分布式电源的作用充分发挥出来,然而我国在此方面还需要不断的完善。

3、新能源发电对电力系统的影响

大型新能源发电基地并网时,要求新能源发电具有能够支撑电力系统安全运行的控制性能,而我国新能源发展并不是很完善,所以,在并网时可能会产生一些问题,使对电力系统的控制失控,从而会影响整个电网的安全。

可能会造成系统稳定性差。由于新能源分布的地区差异大,且容易受到自然的影响,采用新能源发电对电力系统的稳定性来说并不是一个绝佳的选择。举个例子,假设用太阳能发电,如果遇到阴雨天或者晚上,那么发电效率就大大下降,此时只能依靠传统的大电网进行发电;而采用风能发电的方式,受自然条件影响较大,靠天生活;而采用水能、地热能等,地区差异太大,沿海地区水能充沛,而内陆地区像新疆等地,则属于缺水地区,水能发电并不死一个好的方式。由于这些能源的不稳定性,造成电网电压突降,导致系统电压稳定性下降。

4、对电压分布的影响

分布式电源的应用可以将配电系统的结构进行优化,在此之后无论是潮流大小、方向等方面,均会出现巨大变化,这样一来电压分布也会有所不同,实践证明,分布式电源的接入位置、容量等因素均会对线路电压分布造成影响,尤其是接近末节点处,其影响最为严重,但若其能够在母线附近,则可以减小此方面影响。

5、谐波影响

光伏发电系统逆变装置的转换,才能并入公共电网。然而,逆变装置的转换会给电网带来电力谐波,使功率因素恶化、电压波形畸变和增加电磁干扰。其具体危害体现如下:①若谐波干扰叠加到极低的整定值上,可能引起保护装置误动作;②若电容器的容抗和供电变压器的漏抗在某一谐波频率或接近一频率时相等,将发生危险的谐振而导致非常大的电流或电压,容易烧坏电容器;③谐波危害变压器和电动机。因此在光伏发电接入系统中,要充分考虑谐波影响并制定相应措施。

结束语

综上所述,分布式能源作为新时代的新能源,在其被应用到电力系统后,即以其独特的优势改善了传统电力系统中的各种弊端。然而即使如此也不可否认的是,我国在此方面的研究起步较晚,很多建设还不够完善,导致在实际应用中也往往会暴露出些许问题,因此相关机构和人员应加强此方面的研究。

参考文献

[1]谭朝华.分布式能源接入电力系统的影响[J].中国高新技术企业,2014(17):65-66.

[2]吴旭鹏.城镇居民分布式能源接入电网的应用技术研究[D].上海交通大学,2014.

[3]王歆鑫.智能电网中大规模电动汽车充电的调度与优化策略[D].东北大学,2014.

[4]崔勇.电力市场环境下无功定价及无功优化模型研究[D].华北电力大学,2014.

论文作者:赵俊东,王磊

论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年1月上第1期

论文发表时间:2018/9/17

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