分布式電源接入對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行及管理的安全探討

?

分布式電源接入對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行及管理的安全探討

鄭紅梅

國(guó)網(wǎng)湖北咸寧供電公司

[摘要]不同于傳統(tǒng)的電力設(shè)備，分布式的電源有高效、環(huán)保的特點(diǎn)，受到全球大范圍內(nèi)的電力企業(yè)廣泛的關(guān)注。目前在大電網(wǎng)的運(yùn)行基礎(chǔ)之上，對(duì)分布式電源大力發(fā)展，最終建立好分布式的電網(wǎng)是未來(lái)發(fā)展新趨勢(shì)。本篇文章主要闡述分布式電源目前存在的一些問(wèn)題，并且提供對(duì)于分布式電源的接入在電網(wǎng)環(huán)境下面解決相關(guān)配電網(wǎng)的管理問(wèn)題辦法。

[關(guān)鍵詞]分布式電源接入；電網(wǎng)運(yùn)行及管理；安全

按照能源資源容量和分布的規(guī)模特點(diǎn)，地?zé)崮?、風(fēng)能、太陽(yáng)能源、生物質(zhì)能等新的能源通常都是采用分布式的電源接入到輸配電網(wǎng)。等到大規(guī)模分布式的發(fā)電系統(tǒng)被接入到配電網(wǎng)之后，其配電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成的方式以及運(yùn)行的特征都會(huì)發(fā)生很大的變化。尤其是原來(lái)單向的電源配電趨勢(shì)特征逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向的趨勢(shì)，其中一系列主要包括電壓的調(diào)整、無(wú)功的平衡以及繼電的保護(hù)配置等一系列的問(wèn)題都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。怎樣在配電網(wǎng)里面確定合理電源的結(jié)構(gòu)，怎樣有效、協(xié)調(diào)利用各個(gè)類型電源，是現(xiàn)在新能源調(diào)度的領(lǐng)域必須要解決的問(wèn)題。新能源的分布式電源都是采用大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)，是以后重點(diǎn)要研究的問(wèn)題之一。

1.分布式的電源概述

分布式的電源是對(duì)于集中的供電方式的一種補(bǔ)充，其目的是為了能夠滿足特殊用戶的需求或者是支持現(xiàn)有的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，采取分散式的方式布置在用戶的附近，其發(fā)電的功率是數(shù)千瓦至數(shù)百瓦不一樣小型的模塊式并且和環(huán)境兼容獨(dú)立的電源。并且分布式的發(fā)電按照使用技術(shù)類型的多少，其中主要有光伏發(fā)電、水力發(fā)電以及儲(chǔ)能的裝置等。因?yàn)槟軌蚬┙o分布式的發(fā)電能源分布的地方很廣闊、能量的密度很低并且環(huán)境不一樣，因此對(duì)于分布式的電源利用有一定的不確定性與分散性。

2.分布式的電源對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行和管理的影響

2.1對(duì)電壓的影響

對(duì)于電壓的影響在一個(gè)方面表現(xiàn)在，對(duì)于穩(wěn)定的電壓有很大的影響，以前的電網(wǎng)都是呈現(xiàn)輻射的狀態(tài)，在穩(wěn)定運(yùn)行的過(guò)程中，該電壓會(huì)沿著潮流的方向不斷減少。接入分布式的電源，其饋線的輸出能量會(huì)減小，輸出的功率會(huì)變?yōu)榱?，饋線的各個(gè)負(fù)荷的連接點(diǎn)電壓會(huì)不斷增加。除此之外，主要表現(xiàn)在對(duì)于電壓波動(dòng)的影響。以前的電網(wǎng)里面，無(wú)功和有功功率會(huì)隨著時(shí)間的變化讓整個(gè)系統(tǒng)的電壓發(fā)生波動(dòng)。朝著線路的終端方向，該波動(dòng)會(huì)逐漸明顯。假如負(fù)荷全部集中在整個(gè)電網(wǎng)的末端，該波動(dòng)會(huì)更加明顯，此時(shí)要杜絕出現(xiàn)這樣的事情。

2.2對(duì)電壓的質(zhì)量影響

分布式的電源接入到電網(wǎng)之后，會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生一定的干擾，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)電壓的質(zhì)量產(chǎn)生影響，該種影響主要是表現(xiàn)在下面兩個(gè)方面：①諧波的污染，連接到電網(wǎng)之后，該分布式的電源會(huì)出現(xiàn)諧波，以為本身就是諧波；②電壓閃爍。被接入到電網(wǎng)之后，分布式的電源會(huì)出現(xiàn)電壓閃爍的現(xiàn)象，該分布式的電源系統(tǒng)突然會(huì)啟動(dòng)，整個(gè)電源的輸出會(huì)一下變大一下變小，同反饋環(huán)節(jié)的電壓設(shè)備產(chǎn)生相互的影響。

2.3對(duì)電網(wǎng)的可靠性影響

將整個(gè)分布式的電源接入到電網(wǎng)里面之后，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的供電可靠性提高，假如分布式的電源與電網(wǎng)并列的運(yùn)行，會(huì)將供電的可靠性降低，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生影響，對(duì)配電系統(tǒng)的評(píng)估運(yùn)行的指標(biāo)也產(chǎn)生影響，此時(shí)需要從下面三個(gè)方面對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化：第一是需要對(duì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)并且保護(hù)相關(guān)的設(shè)備；第二是需要將整個(gè)發(fā)電機(jī)組的指標(biāo)引入到電網(wǎng)里面；第三是采用在系統(tǒng)里面加入評(píng)估分布式的電源指標(biāo)方式。

2.4對(duì)系統(tǒng)繼電的保護(hù)影響

因?yàn)橹半娋W(wǎng)的潮流方式是單向的流動(dòng)，并且電網(wǎng)許多的故障都是瞬時(shí)的故障，所以對(duì)于電網(wǎng)保護(hù)是在整個(gè)變電站出被設(shè)置過(guò)之后電流的保護(hù)設(shè)備，在主饋線設(shè)置了重合閘，在支路設(shè)置了熔斷器。其潮流單項(xiàng)流動(dòng)的特性決定其短路電流的單向性。被接入到分布式的電源之后，該短路的電流方向發(fā)生了改變，對(duì)于繼電器保護(hù)提出更高要求。

2.5對(duì)電力的耗損影響

在電網(wǎng)負(fù)荷附件街上分布式的電源，整個(gè)配電系統(tǒng)的潮流方向會(huì)發(fā)生一定的變化，根據(jù)接電的負(fù)荷和分布式電源的大小關(guān)系，同時(shí)分布式的電源能夠增大或者是減小，由分布式的電源接電負(fù)荷大小、位置以及網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)決定。

3.現(xiàn)在配電網(wǎng)運(yùn)行的管理方法

現(xiàn)在我們國(guó)家正在積極推進(jìn)其分布式的電源接入，同時(shí)出臺(tái)相關(guān)分布式的電源接入電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)定，一旦分布式的電源進(jìn)入到電網(wǎng)之后，主要是從下面幾個(gè)方面進(jìn)行管理。

3.1轉(zhuǎn)好并網(wǎng)的技術(shù)

①要求配電的設(shè)備進(jìn)行正常運(yùn)行的時(shí)候電流不能夠超過(guò)額定的值，并且電流也要滿足相關(guān)的要求。②確保電壓的質(zhì)量符合規(guī)定，被接入之后電壓的偏移不能夠超過(guò)允許范圍。③其短路的容量不能夠超過(guò)整個(gè)開關(guān)和電纜配電的設(shè)備允許值。④保證電能的質(zhì)量符合要求，該引起電壓的突然變化不能夠超過(guò)規(guī)定的值。

3.2保證電能的計(jì)量可靠準(zhǔn)確

分布式的電源接入到電網(wǎng)之前，要明確上網(wǎng)的電量以及用網(wǎng)量的計(jì)量點(diǎn)，該計(jì)量點(diǎn)位置設(shè)置的時(shí)候要協(xié)商確定好，確保每一個(gè)計(jì)量點(diǎn)都應(yīng)該裝上電能的計(jì)量裝置，該設(shè)備配置與技術(shù)要求要符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程要求。并且電能表采用的是智能電能表，該技術(shù)性能要滿足國(guó)家的電網(wǎng)公司對(duì)于智能電能表相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3完善整個(gè)功能信息

并網(wǎng)分布式的電源一定要具備和電網(wǎng)調(diào)度的機(jī)構(gòu)之間數(shù)據(jù)通信能力，可以采集電源電氣運(yùn)行的情況，將其上傳到電網(wǎng)的調(diào)度機(jī)構(gòu)，并且要具備能夠接受電網(wǎng)的電度機(jī)構(gòu)以及控制相關(guān)指令能力。同時(shí)并網(wǎng)的雙方通信系統(tǒng)其前提條件是滿足電網(wǎng)的安全運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)要求，并且能夠滿足調(diào)度話業(yè)務(wù)、繼電保護(hù)業(yè)務(wù)對(duì)于電力通信相關(guān)的要求。

3.4測(cè)試并網(wǎng)的參數(shù)

分布式的電源接入到電網(wǎng)之前應(yīng)該要進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，并且并網(wǎng)成功成功之后應(yīng)該要進(jìn)行定期的檢測(cè)，該監(jiān)測(cè)點(diǎn)是整個(gè)電源的并網(wǎng)點(diǎn)，需要由具備相應(yīng)資質(zhì)單位或者是部門來(lái)進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)工作，同時(shí)在檢測(cè)之前應(yīng)該要將整個(gè)檢測(cè)的方案送到接入的電網(wǎng)調(diào)度的結(jié)構(gòu)里面?zhèn)浒浮?/p>

3.5抓好配網(wǎng)的建設(shè)

將配網(wǎng)現(xiàn)狀改變，與配電自動(dòng)化想適應(yīng)，讓配電變?yōu)橹悄芑?，給分布式的電源接入建立好良好的基礎(chǔ)。

4.討論

總而言之，分布式的發(fā)電技術(shù)在逐漸完善過(guò)程中，其需要的成本費(fèi)用在逐漸減少，這些是使得分布式的發(fā)電技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)逐漸提高。除此之外，分布式的發(fā)電技術(shù)能量的利用率很高、污染的程度很小，通過(guò)與配電網(wǎng)有效的配合，將配電網(wǎng)的廣度拓寬，將整個(gè)系統(tǒng)的供電安全性提高，將配電網(wǎng)沒(méi)有辦法送電到很偏遠(yuǎn)的山村問(wèn)題解決?？墒欠植际降碾娫磳?duì)于電網(wǎng)運(yùn)行與管理產(chǎn)生一定影響。本篇文章主要從該方面入手，重點(diǎn)說(shuō)明分布式的電源理論以及特點(diǎn)，同時(shí)總結(jié)分布式的電源優(yōu)勢(shì)以及其對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行與管理的各種影響，例如電壓的質(zhì)量、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、繼電系統(tǒng)的保護(hù)以及電網(wǎng)的可靠性等，該特性對(duì)于電網(wǎng)管理的優(yōu)化有著非常重要的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]于建成,遲福建,徐科,李盛偉,劉洪,李昊揚(yáng),李達(dá).分布式電源接入對(duì)電網(wǎng)的影響分析[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào),2012,01:138-141.