分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響分析

劉星

【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)程度的不斷加大，對(duì)電力的需求量逐漸升高，在人口增長(zhǎng)、環(huán)境壓力等多重因素作用下，電力的清潔性與高效性已經(jīng)成為了研究重點(diǎn)課題，而分布式電源的應(yīng)用對(duì)這一問(wèn)題產(chǎn)生了較明顯的解決作用。分布式光伏電源在與配電網(wǎng)聯(lián)合使用時(shí)，具有較高的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，但也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)損產(chǎn)生一定影響。本文以分布式電源為基礎(chǔ)，研究了其對(duì)配電網(wǎng)的影響以及應(yīng)對(duì)策略。

【關(guān)鍵詞】：分布式電源并網(wǎng)；配電網(wǎng)網(wǎng)損；影響

1、導(dǎo)言

分布式電源是一種環(huán)保、高效、新型的發(fā)電形式，簡(jiǎn)稱(chēng)為DG，DG主要分布在負(fù)荷周?chē)梅稚⒌哪茉椿蛘呋茉催M(jìn)行發(fā)電，比如，太陽(yáng)能、生物能、天然氣等，DG具有的優(yōu)點(diǎn)是削峰填谷、緩解輸電壓力并且節(jié)約能源，但是DG并網(wǎng)以后單電源輻射狀網(wǎng)絡(luò)會(huì)演變?yōu)閺?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，使短電流方向與大小發(fā)生改變，甚至?xí)贡Ｗo(hù)裝置誤動(dòng)作。因此，分析DG接入對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響，提出了相應(yīng)的建議和措施，對(duì)于增加電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

2、分布式光伏電源的特點(diǎn)與分類(lèi)

2.1環(huán)境效益高

在發(fā)電過(guò)程中分布式光伏電源不會(huì)產(chǎn)生較大噪聲，且對(duì)水源及空氣的污染程度較低，但在具體運(yùn)用過(guò)程中需注意對(duì)周邊城市環(huán)境的協(xié)調(diào)。在使用分布式光伏電源時(shí)，需在清潔能源的利用時(shí)考慮到周邊居民的生活質(zhì)量。

2.2輸出功率較小

傳統(tǒng)集中式電站在輸出功率上可達(dá)到百萬(wàn)千瓦，只有形成大規(guī)模狀態(tài)才可達(dá)到經(jīng)濟(jì)效果。而光伏發(fā)電采用模塊化設(shè)計(jì)方式，因此規(guī)模不需要過(guò)大便可達(dá)到一定經(jīng)濟(jì)性，且可根據(jù)場(chǎng)地具體情況對(duì)光伏系統(tǒng)容量加以調(diào)整。通常來(lái)說(shuō)，分布式光伏電源項(xiàng)目容量可控制在幾千瓦之內(nèi)，相對(duì)于集中式電站而言，光伏電站在發(fā)電效率上并不會(huì)明顯受到電站大小的影響，因此在經(jīng)濟(jì)上較為穩(wěn)定，在投資性?xún)r(jià)比上較高。

2.3能量密度較低

能量密度較低是分布式光伏電站的一大缺陷，其每平方米的功率僅在100瓦左右，加上相關(guān)光伏組件的安裝以及安裝位置的限制，因此難以在用電緊張上起到明顯作用。但由于分布式光伏電源在白天發(fā)電效率最高，而此時(shí)正是用電高峰，因此可在一定程度上對(duì)用電緊張問(wèn)題達(dá)到緩解作用，但不能根本解決。

2.4發(fā)電技術(shù)分類(lèi)

分布式電源在發(fā)電技術(shù)上可分為以下幾種模式：風(fēng)力發(fā)電。通過(guò)太陽(yáng)輻射在地球各部分引起的氣壓容差差異而產(chǎn)生空氣運(yùn)動(dòng)，利用風(fēng)能實(shí)現(xiàn)發(fā)電；燃料電池。這種方式能夠?qū)⒒瘜W(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔?，并且在等溫狀態(tài)下完成，具有噪音低、污染小、潔凈、轉(zhuǎn)化率高的優(yōu)勢(shì)，既適合分散供電也適合集中供電；往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)。通過(guò)氣缸內(nèi)部的燃料燃燒實(shí)現(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到發(fā)電效果；太陽(yáng)能。太陽(yáng)能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電，從產(chǎn)銷(xiāo)量、發(fā)展速度和發(fā)展前景來(lái)看，光伏發(fā)電有著明顯的優(yōu)勢(shì)。人們常說(shuō)的太陽(yáng)能發(fā)電一般指的就是太陽(yáng)能光伏發(fā)電。太陽(yáng)能光伏發(fā)電是目前發(fā)展最為迅速、發(fā)展前景最為廣闊的可再生能源產(chǎn)業(yè)之一。

3、分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響

3.1重合閘不成功

配電網(wǎng)故障產(chǎn)生都是一瞬間，而且不是全電纜線路，可以配置三相一次的自動(dòng)重合閘，確保線路故障后能夠及時(shí)恢復(fù)正常供電。故障線路瞬間故障較大，則重合閘對(duì)系統(tǒng)沖擊不大，并網(wǎng)故障發(fā)生時(shí)，DG依然能正常供電，但故障點(diǎn)有電弧，造成自動(dòng)重合閘重合不牢靠。

3.2影響繼電保護(hù)形式

以我國(guó)目前的電網(wǎng)狀態(tài)分析，很大一部分電站以限時(shí)速斷為保護(hù)配電網(wǎng)安全的方式。而相當(dāng)大比例的電站是單體放射結(jié)構(gòu)，缺乏傳輸方向。雖然這種成熟的保護(hù)方式能促使電網(wǎng)線路正常工作，但是新的發(fā)電系統(tǒng)并進(jìn)整個(gè)電網(wǎng)后，新的功率值會(huì)改變繼電保護(hù)的反映數(shù)值，一個(gè)誤讀就會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行事故的發(fā)生，更不用說(shuō)并入主電路后分線路一旦出現(xiàn)故障，對(duì)于分布式電站系統(tǒng)的正常運(yùn)行也產(chǎn)生不良反應(yīng)。

3.3對(duì)電能計(jì)量的影響

當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)中，則使系統(tǒng)的電能總量發(fā)生了變化，這時(shí)，系統(tǒng)電能的計(jì)量不僅要考慮電力用戶(hù)側(cè)所使用的電量，也要考慮電力用戶(hù)所提供的電量，還必須首先判斷出潮流方向的變化。一般地，當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)后，若某負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的負(fù)荷量大于分布式電源的輸出量，則可判定潮流的方向沒(méi)有發(fā)生變化，反之，若某負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的負(fù)荷量小于分布式電源的輸出量，則可判定潮流的方向已經(jīng)發(fā)生變化。這時(shí)，電能的計(jì)量方式必須采用智能計(jì)量方式，對(duì)電流進(jìn)行雙向管理，計(jì)算出電能輸送時(shí)的損耗電量。

4、配電網(wǎng)網(wǎng)損的應(yīng)對(duì)策略

4.1健全新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

一個(gè)符合實(shí)際情況的標(biāo)準(zhǔn)建立健全，是需要長(zhǎng)期研究與實(shí)踐后，通過(guò)有效的參數(shù)與反應(yīng)出的控制特性，以及其他各類(lèi)實(shí)踐體現(xiàn)的物理實(shí)際情況作為支撐的。一個(gè)新技術(shù)的有效應(yīng)用必然要以一個(gè)溫和地符合現(xiàn)有具體實(shí)際的情況下逐步采用。所以，對(duì)于新技術(shù)的電壓穩(wěn)定性、電力質(zhì)量等一系列指標(biāo)，都需要檢驗(yàn)后才能接入配電網(wǎng)使用，以保證配電網(wǎng)穩(wěn)定。

4.2加強(qiáng)系統(tǒng)監(jiān)控

在分布式光伏電源工作過(guò)程中監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)運(yùn)作情況，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)管理者并采取措施，對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完善化的保護(hù)。分布式光伏電源影響配電網(wǎng)網(wǎng)損，在最終結(jié)果上有好有壞，管理者可通過(guò)對(duì)分布式電源位置的調(diào)節(jié)來(lái)減輕損耗的波動(dòng)。

4.3更新計(jì)量方式，保證雙向電流流量的準(zhǔn)確計(jì)量

分布式電站的接入使得配電網(wǎng)從單向的輸送變?yōu)橛休斔陀薪邮?，配電網(wǎng)的功率、電流流量都會(huì)變?yōu)殡p向性。一般體現(xiàn)在，當(dāng)用戶(hù)采用的分布式電站電能產(chǎn)量不足以滿足使用實(shí)際時(shí)，就需要配電網(wǎng)供給補(bǔ)缺；而電能充裕時(shí)則可能會(huì)將多余電能輸送給電網(wǎng)，以避免浪費(fèi)。這種實(shí)際就使得配電網(wǎng)與分布式電站的電能產(chǎn)生了雙向流動(dòng)。但是如今我國(guó)的電力統(tǒng)計(jì)與計(jì)費(fèi)，仍然是單向計(jì)量，對(duì)于雙向電能的測(cè)算與計(jì)量根本沒(méi)有辦法滿足。新型電力模式想要普及就必然要解決這一問(wèn)題?，F(xiàn)在已有雙向的計(jì)量裝置，對(duì)于流入流出的電量都有分別的統(tǒng)計(jì)。一旦大規(guī)模應(yīng)用有利于新供電模式的普及。

5、結(jié)論

總之，分布式光伏電源具有群發(fā)性與不連續(xù)性特點(diǎn)，屬于間歇式電源的一種，在接入配電網(wǎng)之后，配電網(wǎng)會(huì)由原本的單端輻射型網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變多端系統(tǒng)，更具復(fù)雜性。在接入配電網(wǎng)之后，分布式光伏電源會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的各個(gè)方面產(chǎn)生影響。配電網(wǎng)受到分布式光伏電源的影響有好有壞，研究者應(yīng)將不良影響加以控制，降低影響程度，實(shí)現(xiàn)能源的最高利用率。

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