分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策分析论文_郭强

分布式光伏发电并网对配电网的影响及对策分析论文_郭强

(太原理工大学 山西太原 030024)

摘要:在当前大的经济发展局势下,分布式的光伏发电对于经济的可持续发展具有重大意义。文章以分布式光伏发电并网为中心,分析了其对于整个电网运行、检修和计量方面的安全情况,以便更好地加强相应的管理,规范技术。通过针对性地分析配电网的安全管理,实现配电网与光伏发电并网两者的平衡、协调发展,有效避免了由于运行不稳定造成的安全危害,对于已经存在的问题提出了有效的对策和解决措施。

关键词:分布式光伏发电;并网;配电网

前言

分布式光伏发电满足了国家可持续发展现状,也满足了各种化石能源以及长远发展现状的需求。为了保护生态环境,使生态效益、社会效益及经济效益尽可能的统一,各种有效的措施都要不断的进行完善。为了解决发展中存在的问题,分布式光伏发电由于自身的优势不断扩大了市场上使用的比例,但在实际的使用过程当中,仍然会有很多亟待解决的问题。因此,文章就目前发展的现状作了进一步的分析,并提出了一定的问题,并采取有效的解决措施,进而帮助发电业进一步的发展。

1简要分析分布式光伏发电

光伏发电指的是通过利用太阳能光伏电池,把太阳辐射能直接转为电能的一种发电方式,光伏发电现阶段是太阳能发电的主流,因此人们常说的太阳能发电就是指的光伏发电。分布式光伏发电指的是用户在场地附近建设,其运行方式以以下几种特点:(1)自发自用;(2)多余电量上网;(3)在配电系统中能够起到平衡调节的作用。分布式光伏发电遵循的主要原则是:(1)就近利用;(2)清洁高效;(3)因地制宜。充分利用好当地分布式光伏发电能源,能够有效减少化石能源的消耗。分布式光伏发电系统的系统组成一般有以下几个部分:(1)逆变器;(2)蓄电池组;(3)控制器;(4)光伏方阵。光伏系统发电系统最主要的部件是光伏组件,光伏组件能够直接将太阳能转化为电能。换个角度来看,光伏组件所产生的直流电可以进行利用,使用逆变器将其转化为交流电,再进行有效利用。

分布式光伏发电并网是通过配电网设施按照电压逐级分配给各类用户的电力网,其主要设施有以下几种:(1)架空线路;(2)电缆;(3)隔离开关;(4)无功补偿电容;(5)杆塔;(6)计量装置等。分布式光伏发电接入配电网以后能够使得配电系统中的用电与发电并存,配电结构从放射状结构逐渐转变为多电源结构,短路电流的大小也随之发生改变。

2分布式光伏发电并网现状分析

结合相关资料与调查,分布式光伏发电现状现分析如下:

①社会发展的现状。分布式光伏发电是一种新型的发电方式,能够较好满足于时代发展对于清洁能源的所需,也存在一定发展支持的社会基础。人们逐步认识到清洁能源的重要性,于是,便以各种光伏作为代表性,可做为再生能源发电方式逐步成了人们使用电的主要发电方式。我国为了更好的研究分布式光伏电的技术,各种完善措施成为关注的重点,分布式光伏发电并网对配电网的运行是否具有高度的安全性也逐渐成为研究的核心。光伏发电方式是利用太阳能发电的一种有效方式,所以面对各种燃烧发电的方式不仅会造成各种煤炭资源的大量衰竭,还已经无法满足当下发展的实际需求了的现状,分布式光伏发电得到较大的发展前景,发展潜力较大。人们社会上的需求较大,于是各种市场规模也逐渐扩大。大量的分布式光伏的接入,对之后的电力系统运行方式会出现较大的改变,配电网会从一种垂直的辐射网络成为水平式网络。比如自动化系统等的运行,在实际操作中的各种运行安全和计量安全就会成为降低影响的核心;②光伏发电的简介。分布式的光伏发电主要是用户在住所附近的场地上进行基础设施的建设,利用一定的电路系统对太阳能进行有效的转化和使用。光伏发电主要的运行方式有以下几种特点,首先是自发的发电方式,多余的电量可以用于各种多样化的使用,在配电系统中能够起到平衡调节作用。分布式的光伏发电遵循的意志都是就近利用,清洁高效,因地制宜。分布式发电系统一般都会包括各种复杂的组成部分,但是光伏组件所产生的直流电可以有效的进行利用之后,再转换成交流电,进行有效的利用。

3分布式光伏发电并网的影响

(1)对运行安全的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国当前的配电网以中低压配电网为主,这一类的配电网又以中性点不接地系统的配电网为主,所以常常采用的是单侧的电源辐射型供电网络,这种网络情形下,分布式光伏发电一旦接入了配电网,除去最明显的多电源结构这一变化外,整个电网的潮流、短路电流的大小、流向以及分布的特征都会有相应的改变。

(2)对检修安全的影响。由于分布的光伏发电大多数情况之下都是属于用户的侧式用网,所以一旦负荷与出力发生失衡,便会出现类似孤岛效应的问题。当检修人员对整个光伏发电的电路进行检查和维修时,如果因为细节问题而没有及时发现和解决问题,便会使得电路在运行过程中,相关有效因素失效,会给整个检修工作甚至工作人员带来较为严重的安全作用的隐患。

(3)对于计量安全的影响。分布式光伏电在接入配电网之后,需要接入和光伏发电相对应的光伏发电计量表,但是这种计量表在实际使用过程中,很容易出现用户偷电的问题,所以在技术上以及资产属性上都存在很大的可能性,于是在计量时便会出现一定的计量精确性问题。虽然人们知道偷电的可能性较大,但是具体的证据在掌握过程中依旧存在一定的难度,这也是分布式光伏电在日后使用过程中亟待完善的部分。

(4)对于网损影响分析。分布式发电DG可能增大或者减少网损,这取决于DG位置、容量、负荷量相对大小及其网络拓扑结构等方面的因素。在负荷附近接入DG把整个配电网的负荷分布出现了变化:①配电网中所有负荷节点处负荷量都大于该节点DG发电量的时候,网络所有线路损耗会逐渐减小;②配电网中至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点DG的发电量,但整个配电网的总负荷量大于所有DG的发电总量的时候,可能会导致某些线路的损耗增加,但是,总体线路的损耗将会减小。

4分布式光伏电相关问题的有效解决措施

对于继电保护中的电流保护,在未接入分布式电源之前,当线路发生故障时,继电器可以通过检测到故障电流及时动作;在分布式电源接入以后,系统潮流的大小和方向都可能发生变化,进而可能和故障电流叠加后使流过继电器中的电流减少,继电保护因此可能失效,甚至可能出现保护的死区。在进行配电电路中的电流限定额度的过程中,以减小的幅度和位置不能有较大的顾忌和犹豫。减少的幅度和分布式光伏电接入容量有一定的关系,但几乎可以忽略不计。因此,为了能够解决继电保护的这些问题,不需额外增加保护设备,也不需调整现有保护逻辑,只要对于现有保护定值进行一定的审核对比以后,并按照相关规定进行操作就行。但是,在检修的问题方面,需要强化检修管理措施以及修订管理的规程,并不断加强分布式光伏电源并网配电网的安全性。经过实验检验与观察能够发现,分布式光伏电出现孤岛效应是不可避免的,因此,相关不辅助措施便能够发挥出较大的作用。可以通过制定分布式光伏并网配电检修管理,避免在送出线路检修过程中,还要受到各种安全问题的威胁。在计量过程中,国家已经有了相关的规定,但是落实过程中仍旧有亟待解决的问题,必须加强对偷电行为的打击,保护用户的合法利益。分布式光伏发电在具体落实过程中,尽管依旧有许多亟待解决的问题,但是相较于传统的发电方式,该方式有许多不可替代的优点,在发展过程中,各种有效的方式也证明研究的方式有一定的可行度。

5结束语

综上所述,分布式光伏发电因为自身发电方式的特殊性以及发电设备的特殊性,在发电过程中有许多新型的,尚待解决的问题。因为问题的新颖,各种研究观察的核心也逐渐转移到优化方式上,如何更好的解决各种问题也成为社会关注的重点。各种可持续发展的贯彻理念以及国家政策的支持,为更好的解决相关问题提供了必要的基础,相信问题的解决也指日可待。

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作者简介:

郭强(1986-),太原理工大学在读工程硕士研究生,电气工程师,从事光伏发电设计与研究。

论文作者:郭强

论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/18

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