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分布式电源并网对于配电网的影响研究

2021-09-10张文道

电子乐园·下旬刊 2021年1期
关键词:分布式电源配电网研究

张文道

【摘 要】作为传统电能的补充,分布式发电技术具有发 电方式灵活、高效节能、实现就地消化接纳等诸多优 点,分布式电能的并网运用是现代电力行业发展的 必然趋势,但由此而带来的对原电网的影响也不容 小觑。现代智能电网技术的快速发展,为分布式电源 接入配电网并高效运行提供了技术支持,但深入开 展对分布式电源大规模接入配电网影响的研究依然 是一个需要长期关注的话题。

【关键词】分布式电源;配电网;研究

随着社会经济发展和人们生活水平的提高,能 源需求变得越来越重要。而传统的煤炭、石油等资源 在发电中除了造成环境污染之外,还具有不可再生 性的致命缺陷,因此开发可再生能源已经成为一个 世界性的话题。随着各种新能源在电力行业中的开 发,风力发电、水力发电以及太阳能发电等在电网中 的应用也变得越来越频繁。为了充分利用可再生电 源,分布式电源技术变得越来越重要,通过该项技术 和配电网的有效结合能够大大提高可再生能源的运 用效率,因此对分布式电源接入配电网带来的影响 展开研究对推进电力行业发展具有重要意义。

1分布式电源概述

分布式电源又被称为分布式发电技术,指的是 一些分布在配电网或用户周围的小容量发电系统。 在电力市场竞争日渐激烈及节能环保要求日渐提高 的形势下,分布式发电技术的应用日渐凸显出重要 性,且分布电源在电力系统供电中所占的比例也越 来越大。分布式发电技术通常被运用于特定场所,它 的能源形式包括風能、微型燃气轮机、内燃机、太阳 能等多种新型能源,该技术的推广对提高电力企业 发电的稳定性和经济性具有重要意义。在分布式电 源应用状况下,配电网络的状态是电源与用户相连 接的网络,而并非传统电网中的辐射状网络,这种变 化对配电网络的运行和结构带来了一定的影响。因 此,对分布式电源并网对配电网的保护造成的影响 展开分析讨论具有重要意义。

2 研究分布式电源接入配电网的影响

2.1 在继电保护中,分布式电源并网所产生的影响

在日常生活中,电路发生故障是非常常见的,为防止电路故障的发生,一般安装继电保护装置来保护电路,或者预防电路故障发生后所带来的更严重的事故。电路故障一般分为短路故障与断路故障。在电路中若是电流过大,就会发生短路的现象,短路故障很容易造成不良的后果,例如设备的烧毁或者引发火灾,造成经济上的损失。因此,安装继电保护可以有效防止这一故障的发生,但是分布式电源并网接入会影响继电保护装置,尤其是在输电线路短路的状态,会因为分布式电源的介入而发生变化,在这个过程中,保护装置的电流因此出现不确定性的改变,导致继电保护的灵敏度和范围也发生一定的变化,因此,各个线路之间的配合会变得更加的复杂。所以在配电线路中接入分布式电源就会导致继电保护的精确性发生改变。因为分布式电源接入配电网对线路保护的灵敏度造成一定的影响,从而导致机电保护装置容易出现错误判断的情况,带来一定的不良后果,如不必要的操作和跳闸现象,从而引发后备保护措施出现一定的错误操作,导致保护器的闸门自动重合失败的现象发生。

2.2 分布式电源接入对配电网可靠性的影响

在供电网供电能力不足的时候,我们通过接入分布式电源作为备用电源,这会对电网可靠性造成 一定影响,集中体现如下:

1)在接入分布式电源的时候,做好电源与继电 器的保护非常重要,一旦引起误动作,会降低电网系 统的可靠性,原来电网中的经典放射状配电网会因 为误动作而产生改变,同时还造成短路的持续时间 和短路电流的改变,对之前按照网络拓扑图设计的 继电保护装置造成影响,导致因为继电保护装置动 作的误差发生误操作。

2)在分布式电源接入配电网时,需要通过保障 分布式电源的电压穿越能力来保证配电网的可靠运 行。一旦配电网的低电压穿越性能产生系统性问题,造成分布式电源被智能电网切断,那么在系统恢复 运行时,电压不但无法得到分布式电源的支撑甚至 还会出现下降。一旦电网的智能性出现故障,分布式 电源没有及时被切断就会激发保护设备的误动作乃 至损毁,从而造成停电时间增长对客户带来损失。

3)分布式电源的安装地点、连接方式以及分布 式电源的容量会对配电网的安全可靠性造成一定的 影响。只有选配合适容量的分布式电源进行合理的 安装,才能保障配电网的安全可靠性。

2.3分布式电源并网会对电能质量产生一定的影响

电网中接入分布式电源时,电压会发生抑制的情况,并在瞬间跌落,同时还会产生闪变的现象。当输电线路没有发生短路故障的时候,不同节点的电压幅值会发生变化,并且是隨着分布式电容电源的扩大而发生正比例的关系。另外,在分布式电源接入配电线路的过程中会导致电机启动或是输出功率波动发生电闪的现象[1]。并且在集中供电的模式下,配电网会呈辐射的状态,在稳定状态下运行时,电压会沿着馈线潮流方向慢慢降低。在接入分布式发电装置后,因为馈线上的传输功率在不断的减少,并且分布式发电装置输出没有功率的支持,从而导致一些负荷节点的电压发生变化,出现抬高甚至超标的现象。

2.4分布式电源并网接入对配电网规划的影响分析

分布式电源接入配电网已经是当今电力建设中必然的发展趋势,配电网本身就具有很复杂的结构。但是分配时,电源想要接入到配电网中就会变得非常的困难,并且还会对供电的灵活性和可靠性造成一定的影响,导致电网的整体运行效率发生改变。分布式电源接入配电网中,还会对电网规划造成一些问题。第一,因为分布式电源接入配电线路中,容易使原有配电线路的稳定性发生改变,导致电路网络结构的选择变得更加的困难。第二,因为分布式电源接入后有不确定性情况的发生,导致规划人员不能对系统的负荷进行准确的推算。第三,分布式电源的接入导致电网公司在运营管理方面有很大的难度,传统的供电模式中,电力公司对小型用户采取的是两路供电的方式,因此如果电路系统结构发生变化,那么就会对电力系统的安全性和稳定性带来一定的影响,因此电网公司只有通过增加设备数量的方式来解决这一问题。但是这个解决方式,会导致电网公司的运营费用发生改变,并且增加管理的难度,给电力企业带来一定的经济难度和技术要求。最后,分布式电源接入配电网会对输电设施的容量产生影响,如此会出现电设备发生闲置的情况,从而导致投资的成本不能够收回,更别谈产生经济效益。

3 结语

在电力系统中,传统的供电能源会造成环境的污染,随着国际上对环保的重视,传统能源越来越不利于未来的发展。因此,分布式电源的应用在保护环境的同时,还可以提高再生能源的运用效率。对推动电力行业的发展有着积极的意义。随着现代社会对智能技术的应用,现代智能电网技术也得到了快速的发展,这就为分布式电源接入配电网,并高效运行提供了一定的技术支持。因此,对分布式电源并网对配电网影响的研究,对未来电力行业的发展有着重要的意义。

参考文献

[1]马松,聂萌,甄颖,等.分布式电源并网对配电网的影响与选址定容优化[J].现代工业经济和信息化,2018,8(08):12-13.

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