分布式电源与配电系统并网运行的思考论文_ 蔡佳欣,周萌

分布式电源与配电系统并网运行的思考论文_ 蔡佳欣,周萌

摘要:现阶段,我国社会经济水平显著提升,在这样的背景下,社会各界对清洁能源的利用给予了较多的关注。分布式电源作为较为传统的供电补足方式,能结合应用环境和应用要求完成清洁新能源的利用,提升发电工作的灵活性,具有重要的市场应用价值。基于此,分析了较为常见的分布式电源,并集中讨论了分布式电源和配电系统优化配置的方式,仅供参考。

关键词:分布式电源;配电系统;并网运行;资源配置

引言

近年来,随着能源问题和环境问题的突出,分布式电源的发展越来越迅速,装机容量也飞速增长,在电网中的地位越来越重要。若不改变其控制方法,它会对电力系统造成不可估量的影响。分布式光伏电源的注入,对配电网有多方面影响,包括分布式电源的并网、电压调整、谐波问题和继电保护等。因此,本文主要围绕光伏电源对继电保护等方面的影响展开讨论。

1分布式电源概述

1.1内 涵

分布式电源主要指的就是基础功率参数为数千瓦到50兆瓦的小型模块式独立电源,且电源能实现和周围环境的兼容处理。需注意,分布式电源最大的特点就是自身的电源体系规模较小,并且能更加贴近用户,从而建立完整的负荷供电机制和电能输出机制,在一定程度上提升电能管理工作的综合效率。

1.2分布式电源系统发展的状况

近年来,在全球光伏政策环境的有力支持下,光伏产业的技术水平不断提升,制造成本快速下降,平价上网时代已经提前到来。分布式电源主力之一的光伏发电项目,在全球范围内呈现星火燎原之势。GW级光伏市场越来越多,新兴市场亮点频现,大力发展分布式发电技术已成为全球各国能源战略的必然选择。当前,分布式电源在有效改善能源安全、气候变化、环境污染等方面的作用愈发突出。分布式电源系统是保证我国能源可持续发展战略实施的有效途径之一,有着广阔的市场前景。

1.3并网形式分析

分布式电源机组在进配电网并网过程中,必须要严格遵循功率交换形式来进行。可以将其划分为普通并网以及并不上网两种不同的并网形式。普通并网所指的是分布式电源机组将其多余功率电能可以向配电网进行输送。并不上网则是指导不允许并多余功能电能进行外贸送,其电能可以通过公式连接点向用户进行输送。

2分布式电源并网对配电网的影响

2.1风力发电并网

风力发电作为分布式电源最常用的发电方式之一,具有稳定、绿色和高效的特点。同时,风力发电也是我国目前技术最成熟的发电方案。风是最清洁的能源,但是由于风能源的利用有各种不确定因素,导致我国风力分布式电源建设工程并不完善。首先,由于风能具有随机性、不稳定性。风并不是时时刻刻都有,有时可能狂风大作,有时亦是整日无风,导致了风力发电设备的输出电能不稳定。因此,通过风能获得稳定的电能几乎是不可行的。其次,在当下的风力发电中,对众多发电机组多采用软并网方式。这种方式虽然能够在一定程度上提高输出电压,但当风速过快时,可能会在一瞬间导致强大的电流冲击,瞬间造成局部电网的瘫痪,很难在短时间内得到清除,进而影响地区电网的破坏。

2.2太阳能光伏发电

太阳能光伏发电的原理是光电转化,利用太阳能电池装置将太阳光产生的能量转换成电能。其系统组成为:太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池和逆变器。太阳能是无尽的资源,满足经济可持续发展的要求。在目前所发现的新型能源当中,太阳能发电的特点尤为突出,无运输环节,就地取材,降低成本;无固定位置,分布范围广,随时可用;无危险因子,使用安全;可反复使用,无穷无尽;无需加工程序,无污染物排放,可减少环境污染;利用太阳能发电有着巨大的优势,对太阳能的利用在未来还有更多研究,未来的前景光明。

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3分布式电源与配电系统并网运行处理方式

3.1应用算法优化

为了提升全面分析分布式电源与配电系统并网运行实效性,结合遗传算法的处理方式实现优化目标。第一,选取适应度函数,结合约束条件以及编码方案完成满足处理,确保函数应用运行实效性得以体现,并且全面整合处理,保证控制流程的综合效果。第二,要对算法的其他环节进行统筹设计。首先,要选取适宜的算子,利用比例选择机制以及最优保存策略提升控制的合理性和规范性,优化项目的应用模式和处理价值。其次,要判定交叉算子和变异算子,利用基本位变异处理方式选择控制要点。最后,按照“初始化处理→选择运算→交叉运算→变异运算→个体评价→终止条件判断”的流程完成对应的计算和分析。

3.2加强线路保护

针对分布式电源接入配电网后对保护电流产生的影响程度,因其将原来辐射状单电源系统转换为双电源或多电源系统结构,无法单独依靠修改保护装置的整定值进行消除。可以考虑对原保护装置加装方向保护装置进行选择性保护,其与双向计量装置类似,可以保证原电源系统电流方向保护的可靠性,也避免了DG接入对保护的影响。带方向性电流保护装置的造价非常高,因此需要考虑经济性。针对分布式电源本身存在的故障对配电系统产生的影响,需在配电线路和分布式电源的连接处安装故障解列装置。当发生短路等故障时,对故障点以后的并网DG进行可靠切除,待故障消除后,分布式电源经重合闸装置或手动再行并网。该方案要求安装的故障解列和防孤岛装置的动作时间需满足时限要求,同时要保证动作的可靠性和灵敏性。对于自发自用分布式电源接入配电系统,可以在并网点侧安装逆功率保护装置,确保DG的发电被内网负荷消纳,出现超发情况时不向电网侧倒送电,杜绝了DG向故障点提供短路电流。该方案虽然限制了分布式电源的发电容量,但是对配电系统的电流保护几乎不产生影响,关键是做到了发电功率和负载的匹配度,最大限度地发挥了DG的发电能力。

3.3注重传统电网与分布式发电相结合

分布式发电存在的诸多问题,单独靠分布式发电本身并不能解决所有的问题。因此,可以借鉴传统的配电网先进经验,将一些传统配电网中用以改善电能质量的技术引入到分布式发电中。这样不仅能够有效节约研究投入,而且能够为解决分布式电源电能质量的问题注重传统电网与分布式发电相结合分布式发电存在的诸多问题,单独靠分布式发电本身并不能解决所有的问题。因此,可以借鉴传统的配电网先进经验,将一些传统配电网中用以改善电能质量的技术引入到分布式发电中。这样不仅能够有效节约研究投入,而且能够为解决分布式电源电能质量的问题。

3.4光伏储能系统设备状态评估

在进行评估时,由于当前对于光伏储能系统设备评估并没有相应的标准。因此,在进行评论时通常只需要考虑实时运行状态时的评估。并可以通过许多的评估方法来完成对光伏储能系统设备状态评估,但无法对其进行定量化,而只能通过定性方式来完成评估。所以,结合相的方法与模型,并依照系统性与层次性原则来制定一套便捷的评估方法具有一定的意义。

结语

在全面分析分布式电源与配电系统并网运行工作的过程中,要结合应用要点和控制规范保证相应分析流程的合理性,一定程度上提高目标函数的处理效果,从根本上确定算法环节,保证应用管理的实际价值,真正实现全面分析分布式电源与配电系统并网稳定化运行。

参考文献

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[2]尤 毅,刘 东,于文鹏.主动配电网技术及其进展[J].电力系统自动化,2013,36(18):10-16.

[3]王 珏.配电网保护受到分布式电源容量干扰分析[J].电子技术与软件工程,2018,(17):233.

论文作者: 蔡佳欣,周萌

论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期

论文发表时间:2019/12/4

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