APP下载

含分布式电源的配电网规划与分析

2020-09-21赵琦

科技创新导报 2020年18期
关键词:分布式电源配电网规划

赵琦

摘   要:伴随着分布式发电技术的逐渐提高,其发电成本逐渐得到降低,由此,在电力系统当中分布式发电所占据的比例会随之增加,特别是在分布式电源连入到配电网之后,分布式电源对于配电网的节点电压以及短路电流等都将带来积极的影响,影响效果的大小和分布式电源的容量以及分布式电源的接入点有着紧密的关联,这将给予配电网规划巨大的全新挑战。针对此情况,本文将对含分布式电源的配电网规划进行详细的探究和分析。

关键词:分布式电源  分布式发电技术  配电网  规划  分析

中图分类号:TM732                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2020)06(c)-0036-02

1  分布式电源的特点

何为分布式电源装置?其指的就是功率达到数千瓦的,和环境融合的独立性电源。分布式电源装置可以由不同的业主所有,用来全面满足我国电力体系与电力使用者的特殊要求[1]。分布式电源主要用于区域负荷调峰、电网边缘用户供电以及商业区域与居住区域进行供电,节约输变电上的投入量,提升供电的有效性等。分布式电源体系不是单纯的采用过去的发电方法和技术,是创建在现代化自动控制体系、现代化材料技术、现代化制造加工等等先进技术的前提下,拥有排放污染率低、便捷灵活、有效性高等特征的创新型电力能源生产体系[2]。

2  含分布式电源的配电网具体特征

进行含分布式电源的配电网规划探究,第一步需要做的就是了解和掌握含分布式电源的配电网具体特征[3]。目前,伴随着我国社会的进步和发展,对电力供应的可靠性和有效性要求逐渐升高,电力供应企业想要更充足的满足大众以及社会各大企业的发展需要,要加快创建与改造当前配电网的网架情况。此时,分布式电源的小容量,以及较低的电源出口电压等特征,决定了它较为合适的连入方法是在公用化的配电网连入体系。在这样大环境中将来含分布式电源的配电网将会出现的主要特征大致为三方面:第一,含分布式电源的配电网络规模逐渐拓展,配电网的网架构造更为稳固和复杂。第二,因为存在许多重要的用户,使得将会采用例如双辐射以及链式等这样可靠性更高的连线方法。第三,伴随着我国城乡配电网的网架逐渐革新与健全,大量减短了单条配电线路的使用,使得电力供电的半径更为科学化。

3  分布式电源对于配电网的规划带来的影响

配电网是电力系统的终端,其质量参数受终端负荷的影响显著,不仅关系到千家万户的直接用电效果,也严重关系到整个电网的供电效率。随着分布式电源的接入,配电网将成为开源式系统,其运行方式和运行指标都将出现极大的改变。国外在分布式电源的研发和并网应用方面较为成熟,率先制定了分布式电源的并网运行标准。IEEE早在2003年就颁布了IEEE P1547系列标准,对分布式电源及其并网要求做出了明确规定。随着国内分布式电源的发展,国标GB/T19939-2005《光伏系统并网技术要求》、GB/T20046-2006《光伏系统电网接口特性》、国家电网公司Q/GDW 480《分布式电源并入电网技术规定》等企业标准,也规范了国内分布式电源的研发、生产和应用。

从本质上来看,分布式电源带来的影响是因其转变了电网组成的结构以及运行的大环境,使得规划的随机性以及不确定性都明显增多,因此在思考配电网规划的传统要素时,还要结合分布式电源对于配电网规划过程中带来的各种影响,主要包括以下几点:

第一,负荷预测。分布式电源的广泛应用,使得传统电网规划中的电力负荷预测、电力平衡计算以及电网网络结构的不确定性有所增加。大量分布式电源在现阶段主要为光伏、风能、燃气等形式,其所发电能主要为自发自用。受自然条件及冬季燃气供应影响,在当日、当月乃至当年内对电网负荷曲线的影响难以估算,特别是对规划中的电力负荷预测造成极大影响,使得电力负荷增加的状况更难判断和预测。第二,电力平衡。区别于过去的传统电源形式,大部分的分布式电源不能进行相对稳固的电力输出,不能将其单纯的作为传统电源,其对大负荷时期,特别是对于电网负荷的峰谷平衡作用有限,甚至可能在电网负荷峰值时需要电网反供电,对安全运行带来不确定因素。第三,分布式电源的应用压缩了传统电网的供电负荷和电量,提高了电网侧对分布式电源的投资,继而使得电力企业的经济利润降低。第四,分布式电源的大规模并网会对电力体系构造带来重大影响,电力体系从之前的单向辐射构成变成多电源构成,对于大规模发电厂的依赖度渐渐的降低,传统电力电网的发展趋势也出现改变,例如电网电压调整、电网无功平衡、潮流分布等等综合性问题会对电力体系的运行带来影响 [4]。

4  含分布式电源的配电网规划的优化

现阶段,应对分布式电源接入对配电网的影响主要是对配电网进行结构优化,利用增加配电网联络开关、分段开关,增加防孤岛设备、增加单向电流控制装置等技术手段,提升配电网智能水平,实现中低压配电网智能诊断、自我治愈是确保配电网安全稳定的主要方式。在配电网规划中,应该着重考虑以下方面:

一是分布式电源接入电压等级的选择。应根据装机容量、技术经济分析结果和地区电网实际情况选择适当的电压等级,最终并网电压等级应根据电网条件,通过经济技术比选论证确定,优先考虑低电压等级接入。

二是对配电网潮流的影响。当配电网中含有分布式电源时,线路潮流方向和大小将受到分布式电源容量、接入位置等因素的影响。例如风力发电机所用的发电机多是异步发电机,它的运行需要无功的支撑,这样更加重了电网的无功负担,需要就近安装动态无功补偿装置。

三是对配电网电压和电能质量的影响。一方面,分布式电源接入会改变传统配电网稳态电压分布规律。例如风电场并网运行会引起系统无功变化,进而影响整个系统电压。另一方面,分布式电源装置以逆变方式接入配电网,还会造成电压的波动、闪变等电能质量问题。可以考虑在分布式电源附近增设滤波器等滤波装置降低系统谐波含量,提高系统电能质量。

四是对配电网继电保护的影响。分布式电源接入后,短路电流的方向及水平將受分布式电源的类型、接入位置及容量的影响而发生变化,可能导致原保护系统发生不正确动作。需要在分布式电源接入配电网后,重新考虑各方面的因素,包括继电保护在内的智能化优化。

五是对配电网调度和运行控制的影响。分布式电源大规模发展首先就是要面临系统调峰调频、电网适应性、电压控制、安全稳定性等问题。需要增强配电网信息化建设,提高调度系统的调度和管理能力。

5  结语

总的来说,进行含分布式电源的配电网规划分析,首要掌握含分布式电源的配电网具体特征,再者探讨分布式电源的连入对配电网的规划造成的影响,其次是含分布式电源的配电网规划运行的优化,提高含分布式电源的配点网可靠性与有效性,从而提高各大供电企业的服务水准,以及提高电力企业的可持续性发展和进步。

参考文献

[1] 胡恒宇1.含分布式电源的配电网规划分析[J].名城绘,2018(5):244.

[2] 刘永强,郑宁宁,邵云峰,等.基于混合粒子群优化的含分布式电源配电网分层规划方法研究[J].智慧电力,2019,47(12):85-92,109.

[3] 屈高强,王诚良,靳盘龙,等.新型负荷及分布式电源接入配网承载能力综合评估[J].电测与仪表,2019,56(19):37-45,113.

[4] 孔顺飞,胡志坚,谢仕炜, 等.计及风光储与充电站的主动配电网双层协同规划[J].电测与仪表,2019,56(17):60-68.

猜你喜欢

分布式电源配电网规划
配电网自动化的应用与发展趋势
规划引领把握未来
多管齐下落实规划
基于IEC61850的配电网数据传输保护机制
迎接“十三五”规划
配电网不止一步的跨越
基于CIM的配电网线损计算