新能源接入对配电网络的影响探究论文_许强

新能源接入对配电网络的影响探究论文_许强

摘要:随着我国的经济在快速的发展,,社会在不断的进步,我国的综合国力在不断的加强,现阶段配电网络的主要建设内容就是解决能源的接入问题,如今很多的新能源出现,比如风能、光伏以及电动车充电等,这些涉及到新能源发电以及用电等问题,将新能源加入到配电网络中,涉及到很多的问题,新能源的加入对配电网络也有一定的影响,本文分析的是新能源的接入对配电网络会产生哪些影响,并进行详细的介绍,希望对国内电力事业的整体发展是有所促进的。

关键词:新能源配电网络影响探究

引言

配电网络是电力系统网络中非常重要的组成部分,在电力系统中主要起分配电能的作用。在我国,配电网网损占电网总网损的80%以上,通过城乡电网改造,配电网网损率已大大降低,但损耗的电量还是很多。因此,我国电力系统,尤其是配电网,进一步降低网损的任务艰巨,潜力也很大。电能损耗最突出的问题就是电力设备的发热。发热不仅造成了电能的损失、使导体温度升高,还促使绝缘材料老化、寿命缩短、绝缘程度降低、甚至出现热击穿,引发配电系统事故,而通过通风、冷却等方式对多余热量进行散发也需要消耗电能。因此,配电网的损耗不仅意味着电能的损失,更表现在一次能源的大量浪费以及对环境的更多污染。近年来,新能源发电以其独有的经济性和环保性引起人们越来越多的关注,将成为21世纪电力工业的发展方向之一,全世界的新能源电力系统的发展和建设将会越来越快。随着与配电系统并网运行的新能源发电容量的增加,找到一种新能源利用率最优的配电网节能优化方法也是十分必要的,其对国家能源利用与环境保护都会产生积极作用。

1新能源接入对配电网的影响

配电网规划的本质要对配电网建设以及运行相关影响要素进行分析,对不同要素影响大小进行分析,然后从不同方案中选取经济性与稳定性较高的规划方案,所以当前在接入新能源之后,要对规划与运行中的各项影响进行分析,选取规划方法和实际方案。含分布式新能源出力受到光照强度、温湿度、风力等要素影响,导致其出力存在较为严重的波动性与不确定性,致使配电网接入负荷节点之后,用户会先选用新能源电源,导致负荷用电数据变小,电源容量扩大,偏差值较高。大规模新能源电源接入配电网之后,在一定程度上会导致历史负荷曲线相似度发生变化,负荷预测精准性降低。当前依照偏差值较高的负荷数据作为基础对方案进行规划,比如光伏电源为例,如果出现了较为严重的恶劣天气,将会导致光伏电源负荷发生相应变化,供电平衡性在设计基础上导致电压值不断降低。所以当前分布式新能源配电网风险预测,要对电网基本运行特点进行分析,掌握新能源出力特性,然后将出力特性和用户基本用电特性相互联系,能够作为配电规划的基础,这样能够促使负荷预测结果能够为规划运行提供科学化支撑,降低规划方案预测性误差。将新能源接入到配电网之后能够全面降低电力系统调度运行风险,在电力系统中接入稳定电源容量以及最佳选址,新电源有效接入之后能够有效抵消部分负荷增长情况,提升电网良好的输电能力。通过接入适量新能源电源能够有效提升电压基本水平,系统电压能够趋于稳定值。当配电网运行过程中出现断路故障之后,新能源仍旧能保持正常运行状态,能够对形成的分离电网进行供电,降低切负荷量,还能全面降低系统电压降落速度,提高系统电压基本调节控制能力,强化系统电压稳定性。较高渗透率的新能源电源引入到配电网中,实际接入的发电装置低压穿透能力较差,当电网发生故障之后,导致电压下降速度会不断加快。如果故障发生之后,接入电源与电网未能及时解列,将会对线路实际供电性产生较大影响,导致故障恢复时间不断延长,提高配电网故障风险。

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2新能源发电对电能质量的影响

以风电和光电两种新能源发电方式来说,新能源发电是在很大程度上受到天气影响的,所以新能源发电有间歇性以及波动性的特征,通常来说新能源发电配有整流逆变装置,以及诸多的电子设备,这些会产生一些直流分量以及谐波。在电力系统中有谐波电流计入一些,就会让电网的电压产生畸变,因此新能源发电会对电能的质量造成一定的影响,让测量仪表变得不够准确,家中对电网的负荷,还可以导致电力系统的自动装置以及继电保护产生无动作,对电网的安全性会造成负面的影响。因为新能源发电的并网电力有着一定的随意性,可调度性不足,并网是会形成冲击电流,让电网的频率产生偏差,电压的闪变以及波动,就会导致馈线潮流的改变,对稳态电压以及无功特性造成影响,让电网调峰容量以及不可控性提升。由于新能源发电设备中有大量的电子设备,电压的调节以及控制都是不同于传统电网,这种情况下新能源发电正常运行中是不会注入功率给电网的,但若是配电系统出现了故障,短路的瞬间就会对电网注入电流,对电网运行会造成一定的影响。

3无功电压协调控制策略

对配电网进行无功电压协调控制的时候需要根据供电的范围来及时的进行负荷预测,并严格按照指定的预定方案来实现,运行过程中还应依靠现有的动作方案来实现投切,目前,电容器进行补偿的目的是促进补偿面积更加大,并尽可能的不发生过补偿问题,实现就地平衡是根本目的。应按照实际情况来动态进行数据的监测,采用配变档位调整和无功补偿对配电网的功率进行优化处理,并按照优化后的结果来动态的进行控制分析。目前优化的目标函数需要确保总网损量最小。如果选用的控制方案不合理,比如配网用户负荷预测和实际值相差很大,那么就需要进行负荷预测曲线即电容器的重新制定,在这一段时间内,将配网内的所有电容器进行闭锁,直到新的方案被制定出来以后才可实现闭锁。实际情况下,如果分布控制的结果没有办法维持系统的安全稳定运行,则需要对节点电压进行调整,并不断优化条件,需要按照实际的问题及时的控制,利用优化算法,将最优结果用以执行,紧接着应根据结果来重新的进行方案报送,然后进行分布控制。在故障的情况下,比如10KV配电线路中的某条线路出现三相短路,重合闸跳开失败,所有的负荷都转移到另一条线路上,这样的功率流动会呈现直线上升,这时的电流将持续增大,电压也将有所下降,则需要应用更多的无功补偿来保证电压处于稳定状态。配电网电压的无功控制则应紧急的控制,及时的控制电容器组的投切,以此来达到最优的控制。该类控制电压的数值需要在合理的范围内,恢复故障后应进行及时的恢复,从而达到稳定的运行模式。

结语

总之,如今物联网技术、新能源发电以及电动车充电不断发展,新能源不断被开发和应用,在配电网络中新能源被不断接入,可以说新能源的开发对配电网络是有一定影响的,本文对新能源接入电网的几种方式以及影响进行了探讨,主要问题是如今很多领域的技术手段还是需要进行改进和更新。

参考文献

[1]王佳伟,赵海波,申泽渊,等.考虑分布式电源节能减排和市场博弈行为的配电网络节点电价定价方法研究[J].电力系统保护与控制,2018,46(20):124-134.

[2]马润泽,吴奎华,林振智,等.利用多源信息和深度置信神经网络的配电系统空间负荷预测[J].电力建设,2018,39(10):12-19.

[3]李清然,张建成.含分布式光伏电源的配电网电压越限解决方案[J].电力系统自动化,2015(22):117-123.

论文作者:许强

论文发表刊物:《中国电业》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/24

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