分布式发电接入电力系统的问题分析论文_陈红,吕峰,邓鹏,彭彦博

分布式发电接入电力系统的问题分析论文_陈红,吕峰,邓鹏,彭彦博

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摘要:随着能源的匮乏,新能源开发的重要性日益突显出来。分布式发电技术能够满足“节能减排”的要求,并且属于可再生能源的开发,因此该项技术引起了国家足够的重视。分布式发电具有灵活性高、兼容性强的优点,因此在新型发电技术中使用较为广泛。随着分布式发电技术的普及,对我国电力系统的影响也越来越大,本文针对其影响进行问题分析及对策制定。

关键词:分布式发电;接入电力系统;问题分析

引言

分布式发电作为一种利用可再生能源发电的技术,符合节能减排的基本要求,具有兼容性强、灵活性高等优点,在电力系统中得到了广泛应用。但在实际应用过程中,分布式发电的接入会对电力系统的稳定性造成一定的影响,为实现分布式发电系统和传统发电系统的协调运行,对分布式发电系统进行了介绍,然后分析了分布式发电接入电力系统时的常见问题,最后提出了解决措施。

1发展分布式发电的优点及意义

分布式发电的发展在经济性、环保性、可靠性、风险性、安全性和灵活性六个方面都有相应的优点,并且其优点都具有其相应的应用和意义。与传统的发输配电设施相比,分布式发电的位置靠近负荷中心,并且更贴近用户,因此能够降低输电网的损耗。其发电所需要占用的土地面积和空间体积也较小,因此可以减少资金的投入,降低发电成本。分布式发电所利用的是清洁能源,因此能够减少污染物的排放。由于其输电的特殊性,不需要建设高压输电线路,因此能够减少电磁污染的产生,并且对输电周围的植被也不会造成破坏。分布式发电在并网后,其可靠性会得到大幅度提升。即使电网断电,分布式发电仍然能够借助其特殊的设计继续运行供电,从而保证供电的连续。与传统发输配电设施相比,分布式发电的建造周期短,投资风险小,并且其设备和技术的规模也较小,在运行过程中还能够根据负荷的增长进行扩建,从而降低了资金的投入,使其建设风险变小。分布式发电具有多元化的能源利用类型和供应渠道,因此在发电过程中能够有足够的能源支持,其发电能源供应还能够采用多样化的战略,保证能源的安全性,从而缓解能源危机。由于分布式发电的规模较小,并且相对分散,因此不容易造成意外事故或者灾害,相比较传统发电会具有更高的保障性。由于其系统采用的主要是非大型模块化设备,因此能够具有快捷的运行效率,其维修也较为容易。分布式发电方便控制,其电源各自独立,因此可以根据用电对象的要求制定不同的发电模式。

2分布式发电系统接入对电力系统产生的影响

2.1对系统电能质量和潮流产生的影响

分布式发电接入电力系统后,配电系统单向潮流结构发生了变化,潮流方向和潮流大小没有办法进行预测。根据分布式电力系统安装位置的不同,馈线段的潮流可能变少,也可能增加,一旦馈线上输出功率负荷超过实际需求,将会导致馈线段的所有潮流和某些段的方向完全相反,潮流发生变化会使原来电压调整设备的正常调节作用丧失。此外,大量风力发电接入带来的随机性会使用电功率出现变化,分布式发电系统的开启和关闭都会导致电压出现闪变和波动,传统旋转型的DG、基于逆变器的DG以及不同的联网方式都会引起谐波畸变,在一些特殊情况下会使电力系统出现电压降低或升高等问题。

2.2对电力系统规划产生的影响

在电力系统中接入分布式发电系统将导致电网负荷预测的不确定性变大,从而使配电系统规划无法准确地对负荷增长情况进行预测。电网的动态属性和维数有着密切的联系,由于配电网自身节点非常多,大量接入分布式发电系统会增加实现网络最优配置的难度。所以,系统运行规划人员需要对影响进行准确的评估,并找出合理的优化方法,然后给出接入分布式发电的最优容量和最优位置,以保证配电系统运行的经济性和安全性。需针对供电系统的不同类型,对混合电网建立相应的模型,并对各种电源类型进行合理的协调。当前,国家能源规划、能源政策对电力系统的规划决策也产生了比较大的影响。

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2.3对系统安全性产生的影响

分布式发电接入电力系统后会对电力系统的安全性和可靠性产生比较大的影响。例如,配电系统为放射状时,会使电网结构发生变化,同时还会改变短路电流持续的时间以及短路电流的大小,使原来网络中的保护装置出现误动,并对设备之间的协调运行以及自动重合闸的动作产生影响,尤其是在原电力系统中断路器极限承载值小于短路电流时会直接导致设备损坏。当分布式发电接入电力系统并网运行时,为避免单相接地短路时非故障相电压过大,DG在并网运行时需进行接地处理。当DG和主网分离后,会继续向独立电网供电,此时会出现孤岛效应,不仅会对系统的稳定运行造成影响,还会造成谐振过电压,对用户设备造成损坏。另外,研究发现,系统受到外部干扰后,电子设备之间的转速偏差会变大,从而使振荡持续时间延长,进而对系统的暂态稳定性造成影响。

3分布式发电接入电力系统存在问题的对策

3.1故障分析

分布式电源的并网使得配电网拓扑结构和短路电流的各方面数据发生变化,从而使得配电网中保护设备的运行受到影响。由于不同的分布式电源类型的短路计算模型以及对短路电流水平造成不同程度的影响,因此其相应的解决措施与传统发电也有所差别。传统旋转式分布电源在接入电力系统后,其短路电流的配置与变电站基本一致,其产生的短路电流都较大。但运用逆变器的并网分布式电源有其独特的接口属性和控制策略,因此对发电机故障的相应特征也造成了很大的改变,产生的短路电流一般较小。在产生故障以后,分布式发电的故障定位与恢复方式和传统发电有所不同,因此传统的方法无法准确解决分布式发电的问题。为了准确实现分布式发电中的故障定位并且使其具有科学的恢复算法,可以采用具有多代理技术的故障恢复方法,该种方法相比较原有方法,能够具有更高的效率,并且能够很大程度上提高成功率。要适应分布式电网的配置保护,就需要制定合理的方案。就目前的保护方案中,常用的是在配电网中设置故障限流器,能够在发生故障以后将电流降低,从而不会对原有保护配置造成任何影响。在分布式电源接入电力系统前,要先改进原有的保护策略,并且根据具体情况创建新的保护方案。

3.2稳定性分析

稳定性分析主要适用的是输电网,一般不会涉及到配电网,但在分布式电源渗透容量增大的同时,电压以及频率的稳定性都会受到较大的影响。面对这样的问题,就需要进行稳定性分析,纤维分布式发电系统稳定性建模,然后对集成分布电源的稳定性进行分析。分布式发电系统的动态特征除了原有的本性以外,电力电子换流器以及控制系统也有其独有的特征,不同类型的分布式电源对配电系统的静态电压会造成不同的影响。

3.3潮流计算

分布式电源接入电力系统以后,配电网的电源配置结构也随之变化,因此为了满足发电工作的正常进行,其潮流计算也需要更新。由于分布式发电的电源技术类型、控制策略和运行方式具有多样性,因此电网潮流计算模型和传统发电组的计算模型不完全相同,其节点类型可能不同于传统节点形式,因此需要根据具体情况制定收敛性较好的潮流算法。确定性潮流计算法在应用于分布式电源时计算量较大,而潮流计算法则可以很好的解决这一问题。

结语

总之,分布式发电作为一种新型的发电方式,对如今的能源供应有很大的推动作用。随着其优势的发挥,分布式发电的重要性日益突出。虽然目前仍然使用传统发电技术进行人们的生活供电,但是待分布式发电技术完善以后便可以造福于社会和广大人民,为人们提供清洁无污染的电力能源。

参考文献:

[1]王彤,兰森林.分布式发电对配电网的影响[J].华东电力,2010(07).

[2]李祥,刘宗歧.基于多Agent技术的分布式发电及其在电力系统的应用研究[J].农业与技术,2010(06).

[3]沈汉章.分布式发电对配电网重合闸的影响[J].科技资讯,2009(32).

[4]杨春风.分布式发电及其对电力系统的影响[J].牡丹江大学学报,2010(06).

[5]季阳,艾芊,解大.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电网技术,2010(12).

论文作者:陈红,吕峰,邓鹏,彭彦博

论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期

论文发表时间:2019/1/3

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