摘要:随着国家社会经济的不断进步与发展,促进了分布式光伏发电系统的快速发展。研究分布式光伏发电系统接入电网的设计要求,有助于更好地提升其整体应用效果。文章介绍了分布式光伏发电优势,分析了光伏并网发电系统对于电网的影响,并就分布式光伏发电系统接入电网的设计展开了论述。
关键词:分布式光伏发电系统;接入电网;设计;要求
1 前言
随着国家能源工程事业的不断推进,分布式光伏发电系统接入电网的设计要求相应得到提高,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,并用于相关共走的实践之中。基于此,本文首先概述了相关内容。
2 概述
光伏技术能将太阳能转化成为电力能源,从而在发电过程中既保证电能供应的稳定,同时还能保证发电过程的自然环保,但如何将光伏发电所产生的电能并入电力系统之中往往存在着一些需要注意的关键点。目前按照光伏类型发电系统和社会基础供电网络之间的关系,可以归为两种,一种是独立类型的供电系统,一种是并网类型的供电系统。在实际的应用中,独立类型的供电系统容易受到光照强度、光照时间方面的影响而出现电能供应方面的波动,进而独立类型的供电系统通常会被使用在环境带有局限性、难以正常开展施工建设的区域内。
而在并网类型的系统之中,通过将光伏发电类型的体系和社会基础发电体系相融合,那么不仅能实现将光照能源转化成为电力能源目标,同时由于目前光伏发电类型的技术已经成熟,进而光伏发电所产生的大量电能还能传输给社会基础供电系统,促进社会供电系统电能的清洁性、环保性、稳定性。
3 分布式光伏发电优势分析
分布式发电通常是指发电功率在几千瓦至数十兆瓦的小型模块化、分散式、布置在用户附近的,就地消纳的、非外送型的发电单元。其装机规模较小,电能主要由用户自用和就地利用的可再生能源、资源综合利用发电设施或有电力输出的能量梯级利用多联供系统。
分布式发电的核心特征是“就地消纳”。随着集中式单一的电力系统己不能满足负荷对供电质量与可靠性的要求。分布式光伏发电系统的系统建立,不仅能够提高系统的灵活性及安全性,而且能够节省投资,目前分布式光伏发电的优点主要有以下几点:
(1)分布式光伏发电系统与建筑物结合的分布式光伏安装在屋顶或墙面,无需占用新的土地资源,并且较为美观。能够有效的利用分散存在的可再生能源,减少化石燃料的消耗及其使用带来的污染。
(2)经济性方面,分布式发电相比大型电站的总投资要低,同时无需远距离的输电线路建设投资。分布式发电系统接近用户负荷,就地消纳,减少了电能的输送损耗,提高了能源利用效率。
(3)分布式有利于电力市场的改革。在大电网出现故障时,仍能够对负荷进行供电,表现出更强的可靠性。同时具有调峰的功能,是智能电网的重要组成部分。
4 光伏并网发电系统对于电网的影响
4.1影响继电保护
光伏并网发电系统在正常运行的过程中,由于其一般是处在电能传输的的最末端,故相应的电压等级也会比较低,加之目前大多数都是放射型的配电网络,因此在实际应用过程中,很少会产生转移电流,而这一点也恰恰导致电网中的繼电器失去了方向敏感性。随着科学技术的不断发展和进步,很多分布式的发电系统得到了较为广泛的应用,使的配电线路具有了双向流动的特征,也为后期操作提供了便利。从电力系统当前的发展现状来看,并不会因为增加了分布式发电系统而对继电保护体系进行大幅度改动,若无法与原有的继电保护相适应或协调配合,一旦其他的并联分支出现故障问题时,光伏并网发电系统分支上的继电器就会出现误动情况,而该问题的出现也将会导致故障分支失去主电源。除了上述提到的不良影响外,光伏并网发电系统功率输入电网时,通常还会导致原有继电保护区域缩小,从而对装置的正常稳定运行产生不利影响。
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4.2影响供电可靠性
光伏并网发电系统运行过程中,会对网络最末端的配电系统造成严重影响,并阻碍其运行的稳定性和可靠性。例如,若系统所处的交流电出现停电问题,且同时遇到光照强度较低的情况,便会导致电能输送不及时、不达标等问题,无法满足实际的电能需求。除上述影响外,安装位置、配置容量以及电网的连接方式等均会对光伏并网发电系统的安全、可靠运行产生较为直接的影响。
4.3对配电系统实时监控、调节的影响
相对于主网络,配电网的信息采集、能源调度已及开关操作等均比较简单,可由相关的供电部门进行统一管理和执行。光伏并网发电系统接入后,却大幅度增加了这一流程的复杂程度。为实现高效的调度、控制和监视,就要增加调度和监控所需的信息量,同时还应以光伏并网发电系统的规程为基础,重新对调度和监控的责任部门和管理职责进行划分,并保证其合理性和科学性。
5 分布式光伏发电系统接入电网的设计探讨
分布式光伏系统并网设计主要考虑因素的有并网模式、并网电压、并网接入点、计量装置和安全措施等。
5.1并网模式选择
分布式电源的并网模式有全部自用、全额上网和自发自用余量上网三种模式,用户根据自身特点,可以自行选择。全部自用模式是指发电量全部用于自用,不向电网输送,发电量不足时,由电网供电;全额上网模式是指发电量全部输入电网;自发自用、余量上网模式是指发电量先满足客户用电需求,剩余电量向电网输送,发电量不足时,由电网供电。
5.2并网电压的选择
分布式电源并网电压等级可根据装机容量进行初步选择,根据国家电网公司相关设计规范,一般情况下,装机容量8千瓦及以下接入220伏,8千瓦以上至400千瓦接入380伏,400千瓦以上至6000千瓦接入10千伏。最终并网电压等级应根据电网条件,通过技术经济比选论证确定,若高低两级电压均具备接入条件,优先采用低电压等级接入。
5.3并网点的选择
分布式电源与电力用户在同一场所,发电量“全部自用、自发自用剩余电量上网”,接入用户侧。分布式电源与电力用户不在同一场所情况,接入公共电网。为保证设备和人身安全,并网点要有明显断开点和标志,安装专用开关,明确指示开关是“合上”还是“断开”,并在线路短路等故障情况下可以快速断开故障电流,有自动检测电压功能,失压时自动跳闸,电压恢复时自动合闸。
5.4计费装置的选择
为准确计量发电量、上网电量、下网电量(客户向电网购买的电量),并网时应安装多功能电能表,并纳入供电企业并网(发电)多功能电能表监测系统采集相关发电量、电压、电流等及日运行数据,方便及时发现设备故障。
5.5安全装置的配置
在选择光伏发电装置和并网设备时,应按照国家相关技术规范,制定有效的安全措施,配置相关保护装置、防雷装置、接地装置,保证在出现过电流、过电压、失压、频率过高或过低、极性反接、负载过重等异常或故障情况时,能自动断开,有效保证设备和人身安全。
6结语
通过对分布式光伏发电系统接入电网设计要求的研究,可知,分布式光伏发电系统的诸多优势条件,决定了其在电力系统中的关键性地位,我们应该立足实际,从多个角度与方面,做出最为优化可行的设计实施方案,保证分布式光伏发电系统的高效运行。
参考文献:
[1]曹哲,刘波,袁智强.高密度分布式光伏发电系统接入配电网准入容量研究[J].电网与清洁能源.2016(21):88-89.
[2]孙换春.分布式光伏发电系统接入配电网相关技术分析[J].电子技术与软件工程,2015(5):245.
[3]何远新.分布式光伏发电系统接入配电网的优化配置探究[J].通讯世界,2015(11):140-141.
论文作者:周玉洁1,宦成松2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/6/4
标签:分布式论文; 光伏论文; 电网论文; 系统论文; 并网发电论文; 电能论文; 发电量论文; 《基层建设》2018年第10期论文;