分布式電源并網(wǎng)技術(shù)探究

段剛強(qiáng)+賀子芙+馮利

【摘要】 分布式電源是指位于用戶附近，所發(fā)電力就地消納，通常 以 10～35 kV 電壓等級接入電網(wǎng)，并且要求單個并網(wǎng)點(diǎn)總裝機(jī)容量不超過 50 MW 的發(fā)電項(xiàng)目，具體式指天然氣、太陽能、生 物質(zhì)能、風(fēng)電、地?zé)崮艿荣Y源綜合利用的發(fā)電項(xiàng)目。相比大型 電源而言，分布式電源能夠在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時減少土地占 用量，具有良好的環(huán)保性能。

【關(guān)鍵詞】 分布式 電源 并網(wǎng)技術(shù)

一、分布式電源概述

1.1 分布式電源類型

分布式電源主要有 3 種，即變流器類型電源、同步電機(jī)類 型電源和異步電機(jī)類型電源。 變流器類型電源是用變流器連接到電網(wǎng)的電源，比如光伏、 電池儲能站等；同步電機(jī)類型電源是指采用同步機(jī)接到電網(wǎng)的 電源，比如小水電、各類燃?xì)?、生物質(zhì)能等綜合利用發(fā)電項(xiàng)目； 異步電機(jī)類型電源是只采用異步機(jī)接到電網(wǎng)的電源，比如異步 式風(fēng)機(jī)、雙饋式風(fēng)機(jī)。

1.2 分布式電源的優(yōu)點(diǎn)

分布式電源的優(yōu)點(diǎn)是：①分布式電源自身規(guī)模小、工期短、投資少；②對于可以使用的電能，采取“就地就近”的原則，減少電網(wǎng)輸電線路的損耗；③減少化石能源的利用，節(jié)約集約能源，緩解環(huán)保壓力。

二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

歐洲有些國家提出，要充分利用分布式能源、智能技術(shù)、先進(jìn)電力技術(shù)等實(shí)現(xiàn)集中供電與分布式發(fā)電的結(jié)合，共同推進(jìn) 電網(wǎng)發(fā)展。歐洲有些國家已經(jīng)成功將風(fēng)力發(fā)電的比例提高到 10%以上，其中，絕大多數(shù)是小型、分散式風(fēng)電。比如，丹麥 建設(shè)的多數(shù)是 10 000～20 000 kW 的小風(fēng)電場，全國300 多萬 千瓦的風(fēng)機(jī)比較均勻地分布在各地，以“就地上網(wǎng)、就地消納” 為主，減少了對電網(wǎng)的影響。

2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國西北部廣大農(nóng)村地區(qū)風(fēng)力資源十分豐富，風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用速度迅猛，除自用外，還可送往其他地區(qū)。對于我國城市地區(qū)，分布式電源作為集中式電源的重要補(bǔ)充形式，已經(jīng)成為當(dāng)今新能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一，并實(shí)現(xiàn)熱、電、氣三聯(lián)供的分布式電源系統(tǒng)。

三、分布式電源接入對電網(wǎng)的影響

3.1 對電壓的影響

分布式電源的啟停會給低壓電網(wǎng)的運(yùn)行帶來一定的影響。 當(dāng)電網(wǎng)電壓和頻率異常時，分布式電源不應(yīng)啟動，以防事故的 發(fā)生。在工作過程中，利用 380 V 電壓等級并網(wǎng)的分布式電源 可以自動監(jiān)測電網(wǎng)條件而啟停，也可以根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件由電網(wǎng)企 業(yè)協(xié)商確定。

3.2 對系統(tǒng)保護(hù)的影響

由于傳統(tǒng)輻射狀配電網(wǎng)的潮流是從電源到用戶單向流動的，考慮到配電網(wǎng)大多數(shù)故障是瞬時的，所以，傳統(tǒng)配電網(wǎng)的 保護(hù)設(shè)計(jì)一般采用“僅斷開故障支路，對瞬時故障進(jìn)行重合閘” 的原則，即在變電站處安裝反向過流繼電器，主饋線上裝設(shè)自 動重合閘裝置，支路上裝設(shè)熔斷器。

四、分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求

1、設(shè)備要求。分布式電源并網(wǎng)前，需對接入線路、變壓器、斷路器和隔離開關(guān)等設(shè)備進(jìn)行容量、短路電流的校核，對電網(wǎng)電壓水平、三相不平衡度進(jìn)行校核計(jì)算。當(dāng)分布式電源接入的容量比較大或逆變器電源接入時，低壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)低壓總開關(guān)和防孤島裝置。

2、自動化與通信要求。10 kV 接入的分布式電源需要按照當(dāng)?shù)毓╇姽芾淼囊笊蟼鞑⒕W(wǎng)設(shè)備各狀態(tài)、電壓、電流、有功功率、無功功率和發(fā)電量等實(shí)時運(yùn)行參數(shù)。原則上，以380 V 接入的分布式電源項(xiàng)目暫時只要求上傳發(fā)電量的信息，在有條件的情況下，上傳并網(wǎng)點(diǎn)開關(guān)狀態(tài)的能力，可采用無線公用通信，并采取相應(yīng)的信息安全防護(hù)措施。

3、恢復(fù)并網(wǎng)要求。系統(tǒng)發(fā)生擾動脫網(wǎng)后，在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)到正常運(yùn)行范圍之前，分布式電源不允許并網(wǎng)。在電網(wǎng)電壓和頻率恢復(fù)正常后，通過 380 V 電壓等級并網(wǎng)的分布式電源需要經(jīng)過一定延時后才能重新并網(wǎng)，延時值應(yīng)大于 20 s，并網(wǎng)延時由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)調(diào)度給定。

4、并網(wǎng)檢測要求。分布式電源接入并網(wǎng)檢測點(diǎn)為并網(wǎng)點(diǎn)，它必須由具有相應(yīng) 資質(zhì)的單位或部門檢測。在檢測前，相關(guān)單位要將檢測方案報(bào) 所接入電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)備案。 分布式電源并網(wǎng)后 6 個月，需向電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)提供有資質(zhì) 單位出具的有關(guān)電源運(yùn)行特性的檢測報(bào)告，以表明該電源滿足 接入電網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)分布式電源更換主要設(shè)備時，需要重 新提供檢測報(bào)告。

五、分布式電源并網(wǎng)流程

分布式電源項(xiàng)目并網(wǎng)流程主要包括并網(wǎng)申請、接入系統(tǒng)方案制訂與審查、工程設(shè)計(jì)與建設(shè)、并網(wǎng)驗(yàn)收、并網(wǎng)運(yùn)行、電費(fèi)結(jié)算與補(bǔ)貼轉(zhuǎn)付 6 個階段。

結(jié)論：分布式電源在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及分布式電源給配電網(wǎng)運(yùn)行帶來的主要問題，并對分布式電源并網(wǎng)提出了部分要求。分布式電源并網(wǎng)將隨著技術(shù)的進(jìn)步被廣泛應(yīng)用，因此，電氣工作人員需要進(jìn)行更加深入的研究。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 薛迎成，邰能靈.國際上分布式電源的互連標(biāo)準(zhǔn)介紹 [J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2008，2（6）：1-17.

[2] 薛迎成，邰能靈，楊興武，等.美國和歐洲的分布式發(fā)電互聯(lián)技術(shù)準(zhǔn)則比較 [J].華東電力，2009，37（3）：406-411endprint