APP下载

分布式电源并网对配电网保护的影响

2019-01-16刘长莲

通信电源技术 2019年8期
关键词:分布式配电网发电

王 恒,刘长莲

(上海电力绿色能源有限公司,上海 200124)

1 发展分布式电源的重要意义

现阶段,大多数发电企业在进行电力生产、电能运输与分配工作时,分别采用集中发电方式、远距离传输技术与电网大串联三大方式。这三大发电、传输、分配方式影响着地球上90%的电力生产与使用情况,但其一直存在着局部极易影响全体、目标明显易受不法分子攻击以及不能实时监控等重大缺陷。而分布式电源发电这一新式发电方式能在一定程度上规避这些缺点,且有着独一无二的重要意义。

1.1 有利于保护资源,降低能耗

分布式电源分布地点距需供电地点较近,供电距离较短,且其独特的发电方式会明显缩短发电时间,进而有效降低网损。同时,由于分布式电源能够进行大多能量形式的供应,进而将能量进行梯级利用管理,实现能量“冷、热、电”3种形式的联合生产,进而有效提高能源的整体利用率[2]。

1.2 有利于保护环境,缓解生态压力

分布式电源的发电原料以太阳能、风能、潮汐能以及地热能等可再生能源为主,并以天热气、沼气等清洁能源辅之,有效化解了传统火力发电方式严重污染生态环境的弊端,且在发电过程中能够最大程度地降低一氧化碳、硫化物和氮化物等有毒气体与二氧化碳这一造成全球变暖的元凶的排放率。分布式电源与传统发电方式相比,发电电压较小,不会造成严重的电磁污染,有利于保护生态环境。

1.3 有利于增强配电网的使用效能与安全性能

分布式电源发电时具有将高峰负荷转移到低谷负荷区域的运行特色,能够有效实现电网的负荷均衡。而分布式电源的应用能够大大提升当前发电与传输设备的使用率,减少高峰时期辅助负荷的设备安装。这样有利于提高配电网的使用效能,为发电企业谋取最大化的经济效益。

2 并网保护的重要作用

2.1 能够减少DR在配电网故障时对其的不利影响

当配电网出现设备故障时,分布式电源会一直向故障点进行短路电流供应,进而破坏配电网的自带保护装置。分布式电源的连接会直接改变配电网故障时短路电流的起伏数据与分布状况。若分布式电源的公共耦合点处于接入馈线与故障点的中心区域,会由于分布式电源的屏蔽效果而导致经过接入馈线的短路电流变小,进而形成接入馈线不进行保护工作的情况。若分布式电源的公共耦合点处在无故障处,易触发接入馈线的保护装置出现失误。因此,想要尽量降低分布式电源对配电网自带保护装置的不利影响,必须及时开启并网保护,并且尽快解除与分布式电源的连接。

2.2 能够做好防孤岛保护

为了保护配电网的正常运行,保障发电工作人员的生命财产安全以及供电质量,我国规定在发现分布式电源与公共配电网失去电流转移交换时,必须及时切断分布式电源与电网的连接。这样形成了孤岛,原因有两种:一种是由于配电网故障导致自动跳闸,一种是人工操作的失误。同时,公共耦合点的防孤岛保护装置与分布式电源的自带的防孤岛保护装置有所不同[3]。

3 分布式电源并网对供电质量的影响

3.1 有利于转移配电网上的多余负荷

传统的配电网中负荷数值与容量稍微出现波动会殃及配电网的电压,使之产生变化。现阶段,随着发电电源侧面向末尾的电压负荷数值的变化日益明显,配电网电压经常由于负荷分布不均而形成异于常态的变化。因此,将主要分析在分布式电源与配电网连接后分布式电源提高配电网电压稳定性能的有利影响。

3.2 有利于解决谐波的不利影响

在分布式电源与配电网完成连接后,分布式电源会对配电网电路中形成各式的谐波,而这种谐波极易通过配比与传变污染到10 kV低压配电网,不利于配电网的安全运行。由分布式电源发出的谐波电流与输出功率有关,能够利用变流器与滤波装置解决谐波的影响。

4 分布式电源并网对配电网保护的影响

4.1 利用风能发电

第一,风能的收集不是持续的,是具有随机性的。因此,由风能转换而成的风电电流也会波动明显,无法保障持续供电。第二,现阶段我国大多风电发动机都处于软并网状态,一旦进行并网,开始后一瞬就会形成巨大的冲击波影响电流状态。若当地电网系统较差,冲击波足以对风能发电机组造成系统性破坏,且在问题解决后也不能在短时间重连机端电压,进而导致风电机组运行缺乏安全,影响当地配电网的电压稳定。第三,当设备检测风速超过额定范围时,机组将会自动切出并网状态,而自动切出时会使电压形成较大的变化或是闪变,无法保障风力发电机组的供电质量达标。

4.2 利用太阳能光伏发电

第一,由于地球自转,光伏发电设备所在地只能在白昼进行光能的收集工作,晚上再切出电网,使得光伏设备的使用率较低。同时,经常进行发电设备与电网的切除,不利于电网的正常稳定运行。第二,光伏发电系统的发电量与太阳照射强度的大小呈正比,因此发电量随着太阳照射强度的变化而变化。一般而言,配电网中除了利用切换器调整电压外,很难调节其他无功环境。如果无功发电量大,还会导致配电网上的负荷数值波动明显,进而不自觉增大调节电压的难度。

5 优化分布式能源并网对配电网保护的影响

想要尽快完成工作处理,需要严格按照时限要求进行故障解读与防孤岛装置的签字工作,并且尽可能调控好状态,进一步保障工作人员灵活、可靠地开展工作。此外,必须明确分布式电源的发电已被内网负荷消除,同时要注意在超额时期避免出现分布式电源向故障点持续进行短路电流传播的情况。

6 结 论

实现分布式电源并网有利于解决我国现阶段存在的能源匮乏问题,是既做到环境保护又能发展经济社会的不二之选,符合智能电网的发展趋势。现阶段,如何做好新型能源的收集、转换、传输与利用工作,并且积极主动地布置分布式电源与其他领域进行碰撞交流,是一个值得深思熟虑的科学问题,需要有一个长期的部署与政府的相关扶持,结合新技术、新工艺、新设备进行研发与结合。可见,分布式电源不仅服务于配电供电行业,还可以用于电动汽车等新型事业。

猜你喜欢

分布式配电网发电
基于RTDS的分布式光伏并网建模研究
“发电”
柠檬亦能发电?
含风光发电的互联电力系统自动发电控制论述
配电网FTU配置优化方法研究
10千伏配电网线损原因与管理策略探析
关于城市10kV配电网自动化实施的探讨
基于预处理MUSIC算法的分布式阵列DOA估计
基于DDS的分布式三维协同仿真研究
家庭分布式储能的发展前景