摘要:近年来,分布式光伏并网在电力方面的应用十分广泛,因为这种电力供应方式符合社会经济的可持续发展战略,对优化能源结构和保护环境具有一定的重要意义。虽然分布式光伏并网对电力行业的发展具有一定的促进作用,但这种接入方式容易对我国电网的正常运行造成影响,从而使电网的稳定性与安全性遭到了威胁。分布式光伏发电系统的规模虽然很小,但大量的分布式光伏电力接入电网之后,就会对电网系统的运行方式造成影响,从而使配电网的运行方式由垂直式网络变成了水平式网络。随着分布式光伏发电系统应用规模的不断扩大,其对电网计量及安全运行产生的影响力越来越大。基于此,对这种运行方式进行研究是很有必要的。
关键词:分布式光伏并网;电网运行;影响
1分布式光伏并网对电网运行的影响
1.1对电气信息采集的影响
分布式光伏并网对电网系统的信息采集产生了一定的影响,由于分布式光伏电网具有点多面广的特点,并且分布式光伏电网所处于的环境较为复杂,有的是居民用电网,有的是企业用电网,所以对于电气信息的采集来说增加了一定的难度。分布式电网的信息传输改变以普通电网系统信息传输的形式,采用的是无线信息采集的形式,这使得二次安全防护的要求有所提高,在信息传输的稳定性方面无法得到充足的保证。
1.2对供电可靠性的影响
分布式光伏并网无论是对变电站总系统的供电质量,还是对电力用户端的电能质量都产生了一定的影响,下面对这两方面做出具体的分析。首先是对变电站总系统的供电质量。分布式光伏电网接入普通电网系统后,一旦分布式光伏的容量过大,其进线电源或上级电源便可能会发生故障,使备自投等相关装置无法正确动作。分布式光伏不具备调频调压能力,导致系统迅速崩溃瓦解,变电站系统及用户断电;然后是对电力用户的供电可靠性影响。部分分布式光伏电站是接在公用配电线路或用户供电线路上的,当系统发生故障时,首先会解列有源并网线路,这样会导致接有分布式光伏电站的公用线路跳闸几率增加,相应降低线路上其他非光伏用户供电的可靠性。
1.3对电能质量的影响
分布式光伏并网后影响了原来电网系统的正常运行,进而也就影响了电网系统中传输电能的质量。因为光伏发电环节中在很大程度上会受到环境气候的影响,进而也就产生了大量的谐波电流,当谐波电流接入电网当中后,就会造成配电网中的电压产生畸变,严重影响电能在实际使用上的质量问题,同时也会造成部分测量仪表和设备在测量上不准确、严重增加负荷,还有可能会造成电力系统出现继电保护、部分自动装置错误动作的问题,严重影响电力系统的正常运行。同时因为在发电的设备采用了大量的电子设备装置,在实际电压的调节上和控制上都与传统的电网有着很大的区别。
1.4对继电保护的影响
分布式光伏并网后对继电保护方面的影响也是十分明显的,鉴于分布式光伏的特性及鼓励新能源发展的需要,在实际执行中出现了一些有别于传统小电源的问题,对继电保护标准化配置产生了影响。分布式电源界定引入了自发自用量比例数据,导致出现20MW的分布式电源保护采用简化配置,而7MW的光伏电站则需采用完整的地区电源要求配置保护,保护配置取决于自用电量多少,不满足保护配置准则。随着分布式光伏并网量的增加,对110KV的网络形成的影响不能持续无视,尤其是单个110KV变电站大规模接入分布式电源后,原有保护配置可能出现不满足情况,需要改造。
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2维护电网运行安全的有效对策
通过对分布式光伏并网对电网运行的影响分析可以了解到,我国的分布式光伏并网应用仍然处于初级阶段,各个环节还有待进一步完善。除了制约电力行业发展以外,还会为用户安全用电埋下安全隐患。故此,相关电力部门应该加强分布式光伏并网研究,改善其中存在的安全隐患,推动技术创新,具体表现在以下几个方面:
2.1科学合理规划,提升企业电网控制能力
对于分布式光伏并网应用中对电网运行的影响,针对其中存在的问题,供电企业首要一点是加强规划和管理,推动技术创新,为电网安全运行提供保障。分布式光伏并网接入配电网后,电源比例降低,可能影响到电网控制方式和结构稳定。需要注意的是,未来很长一段时间内低压配电网应用趋于增加,为了能够有效降低分布式光伏并网对电网稳定运行带来的影响,消除其中的安全隐患,应该加强电网顶层设计,合理规划分布式光伏并网接入配电网。通过电力电量平衡和电气仿真计算方法,分析分布式光伏并网电网规划,有助于为后续电网运行安全和稳定提供坚实保障。在应用分布式光伏并网时,还要优化管理流程,制定完善的管理制度,趋于规范化和标准。更为关键的是,企业应该提升对分布式光伏并网的认知和驾驭能力,能够选择前沿的技术进行控制,能够对其中存在的问题有效解决,保证电网的运行安全。
2.2加强科技创新
随着分布式光伏并网电网规模的不断扩大,电力企业对电网的控制能力逐渐降低。电力企业应加强科技创新与应用,通过新型的科学技术对信息进行采集,不断丰富信息数据的类型与采集渠道。电力企业可以通过信息平台对分布式电源进行信息采集,从而达到对各分布式电网区域内信息的采集。随着技术的不断发展,一些新型管理装置已经出现在电力行业中,对电力企业加强电网运行管理具有一定的促进作用。比如主站平台、就地监控装置等。电力企业可以通过主站平台对数据进行发布、展示、调度控制、存储、收集、应用等,从而对分布式电网电源进行数据采集,对配电网各区域内电力系统正常运行进行数据采集。电力企业可以利用科学数据分析方法,对采集的数据进行分析,从而为电网检修、运维、调度等提供精准的数据参考。电力企业可以通过就地监控装置对数据进行采集与上送,并与主站平台调度控制指令进行响应,从而实现对分布式光伏并网电网的控制。随着分布式光伏并网电网规模的不断扩大,这种供电方式会成为未来电网发展中的一种主流模式。因此,相关电力企业应加强对科技的创新研究与应用,通过新型管理装置,不断提高对电网的控制能力。
2.3加强电网和分布式光伏的协调控制
由于分布式光伏并网发电主要是通过太阳能辐射转化成电能进行的,所以分布式光伏的发电量容易受到气候、光照强度等外界因素的影响,从而导致分布式光伏并网电网的运行的稳定性不足。虽然少量的分布式光伏小电源对整个电网的正常运行不会造成影响,但若是分布式光伏电网应用超出了一定的范围,就会对配电网的运行方式造成影响。比如电网的频率控制、电压形态、无功潮流、动态稳定、有功功率、谐波等。因此,电力企业在进行分布式光伏电网应用时,需要与配网进行一定的协调处理,从而降低分布式并网电源对电网造成的影响力。这需要相关电力企业加强对分布式光伏并网电网的研究,对如何协调分布式电源并网与配网进行深入研究。
3结束语
综上所述,分布式光伏并网对于电网系统运行方式影响较大,随着规模的扩大,这种影响也会愈加明显。这就要求电力企业能够推动技术创新,合理规划,加强分布式光伏并网和电网协调控制,从而确保电网能够稳定运行。
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论文作者:朱宏伟,赵冬冰,杜光泽,崔小鹏,李楠,陈尧,冯文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/17
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