分布式光伏电源接入配电网相关问题探讨论文_孙晓坤

分布式光伏电源接入配电网相关问题探讨论文_孙晓坤

(青海黄河新能源系统集成工程有限公司 710061)

摘要:现如今,能源逐渐减少以及环境严重污染的问题越来越突出,太阳能光伏发电技术开始变成世界上每一个国家都大力发展的焦点。分布式光伏并网发电是应用太阳能光伏的具体发展趋势,肯定会获得越来越显著的应用,随之而来的为电网带来新的技术障碍。文中将主要分析分布式光伏电源接入配电网的有关问题,希望为有关方面提供一定的参考。

关键词:分布式;光伏电源;接入;配电网

伴随着我国进一步增强了对节能减排工作的关注,越来越多的分布式发电设备被接入到配电网系统当中来。作为一种并网发电形式,分布式光伏电源的应用领域具体使用在中低压配电网络当中,接入公共电网或者离网运行时,通常处在10千伏等级或者以下电压。分布式光伏电源实现了补充公用电网能源、提高经济效益的目标,因为其自身具有对一次能源的不可控特点,所以一旦没有配置电能存储设备,就会产生随机以及波动性的发电,也给电网安全运行管理产生较大的影响。所以,为了确保分布式光伏电源可以安全接入公用电网,一定要做好有效的措施。

1分布式光伏电源的接入方式

1.1采用10V专线并入电网

应用这样的接入方法具体使用到直接与电网企业实现电能交易的商业化运营的小型发电公司中,并不需要直馈用户,利用专线的方法途径配电线路以及电网企业变电站的10千伏母线实现连接,从而需要投入大量的资金。这样的接入方法主要是应用到公共电网并未覆盖的无电地区,可以当成是一种补充形式的并网方法。一旦利用完整接线,就会给配电网综合调度以及安全控制带来十分良好的作用,而且给公共电网的其他用户带来较小的影响,可是这样的方法将给上一级电网带来不良影响,因此需要对这个方面高度关注。

1.2分布式光伏接入380V低压母线

此种介入形式非常适合用在装机容量不高于6MW的民用自发自用、余电上网的小型光伏电源中。利用电缆与配电变压器380V配电系统连接起来,可以更加轻松的实现接入的目的。这样的并网方法操作比较方便,伴随着有关技术以及产品的逐渐升级,应用空间较为广泛,可是因为其自身具备的分散、规模以及无调度管理的特征,都会给配电网安全运行以及管理产生很大的困难。

2分布式光伏电源接入给配电网带来的影响

2.1系统潮流

计算分布式发电系统配电网潮流,一定要对光伏发电运行方式进行了解。经过分布式光伏发电系统有关运行方式可了解,往常因为此方面准备不到位,并未和容量会不断提升,局部产生双向潮流的路线,极大的增强了潮流计算的困难程度,以往传统潮流计算手段与方式都会因为光伏电源的计入失去应有的价值。

2.2系统电压

分布式光伏发电介入配电网之后,会跟随着使用规模而逐渐增加,从而给系统电压带来巨大的影响。由于分布式光伏发电系统应用的有关电源系统产生的电压波动都会因为总体系统或者是供电线路武功功率带来的不利影响导致。分布式光伏发电系统接入之后就会产生系统潮流的改变,所以一定要尽量减少整个电路的电力负荷承载能力,特别是不能将负荷量都集中在线路的尾端,如此一来就能够在一定程度上控制配电网电压的波动。

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2.3孤岛引起的安全问题

分布式供电系统当中的一个共同特点就是利用逆变器将直流电转化为交流电之后送到电网上。一般情况中,逆变系统会与配电网并联,同时往电网输送有功功率。可是主电网因为产生了失误操作、电网故障、自然因素等因素导致电网正处在失电状态,这些独立运行的并网发电系统还依然继续工作当中,而且与本地负载连接处于独立运转的状态当中,即为孤岛现象。出现孤岛极有可能对线路维护工作人员产生人身安全威胁,直接影响了与孤岛地区相连接的用户供电质量,导致频率以及电压偏出正常的范围当中。而且孤岛内部保护装置根本不能协调,电网供电恢复之后导致相位不同步;孤岛电网重合闸与主网不同步,导致操作过电压,单相分布式发电系统导致主网三相负载欠相。

3分布式光伏电源接入配电网的相关保护措施

3.1加强研制与应用关键技术装备

首先是分布式光伏并网接口。设备利用目前的分散配置接入设备,例如测控、保护、电能质量采集等进行一体化设计,实现简化接入装置、统一并网接口规范、降低安全威胁等目的。其次,光伏并网逆变器。控制谐波方面,经过自身控制对策以及输出滤波器设计实现控制谐波的目的。利用群控设备,实现多台逆变器群控消谐。控制功率上,利用380V电压等级并入电网当中,应用按照电网频率来对有功或者无功输出能力的逆变器进行自动调节。

3.2优化光伏发电系统容量

分布式光伏发电系统的主要经济成本就在于发电系统每一年出售电力资源带来的收益或者是最开始的成本以及每一年运行成本和维护费用。经过比较每年出售电力资源获得的收益以及最开始投入成本,减掉每一年所应用的维护费用获得的一个数值,与往年进行对比,可以获得光伏发电系统获得收益的年增长量,通过比较确定以后的发展规划,如果增长量为正那么可以继续保持目前的发展规划,如果增长量为负,那么就要应用有效的手段找到增长量下降的原因并且进行解决,如此一来确保整个系统良好运行下去。

3.3防范非正常孤岛

面对非正常的孤岛,要从下面两个方面进行预防。首先是,增强对光伏电源邻近区域的负荷实现监督控制以及预测行为,实现有效的电站出力以及负荷统计分析,最近几年来,分布式光伏电源接入越来越多,当光伏电站规模达到电站出力大于等于干线负荷的情况下,就要充分对配电网分网改造进行考虑,确保电网运行的安全稳定;其次是,增强对电站内保护装置的运转与维护,按照系统给配电网低电压穿越能力以及频率偏差的标准,促使配电网侧保护以及安全自动装置定值可以实现紧密配合,如此可以确保产生非正常孤岛的情况下,电站在无故障的前提条件下,尽快的将电站与系统进行隔离。

总而言之,分布式光伏电源是新时代智能化电网的标志性产物,是我国未来电网发展当中十分关键的一个部分,是我国走向智能化配电的基础,是信息时代发展的趋势,实现了资源优化配置,实现了高效绿色环保节能,保证了经济效益最大化,因此良好的优化分布式光伏电源系统接入配电网的形式,给国家和人民带来极大的便利。

参考文献:

[1]刘宏欣.分布式光伏发电接入后对配电网电能质量的影响[D].西安理工大学,2017.

[2]吴蔚妍.分布式光伏电源接入配电网方式的研究[J].低碳世界,2016(32):42-43.

[3]谷晓东.分布式电源对配电网的影响分析[D].燕山大学,2016.

[4]邓君华.分布式光伏接入江苏配电网的适应性研究[D].东南大学,2016.

论文作者:孙晓坤

论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期

论文发表时间:2018/6/20

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