商洛供電局 726000
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加,電力工業(yè)與商業(yè)用戶等城市居民的用電量逐年上升,使電量消耗逐漸加大。分布式發(fā)電影響低壓配電網(wǎng)的用戶供電質(zhì)量,城市用戶對(duì)供電安全與供電質(zhì)量要求的不斷提高。而隨著電源資源消耗的不斷增加,我國的人均用電資源逐步減少,未來有可能出現(xiàn)能源枯竭的現(xiàn)象,為了避免這種情況,我國現(xiàn)在開始重視電力領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,對(duì)電力領(lǐng)域一直存在弊端進(jìn)行探究,研究分布式電源對(duì)配網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量的影響,并提出可行的改善方法,在一定程度上改善配電網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量,降低能源投資,降低能源消耗,提高資源的人均占有率和用電用戶的供電質(zhì)量及供電安全。
關(guān)鍵詞:分布式電源;配網(wǎng)供電質(zhì)量;影響;改善
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加,電力工業(yè)與商業(yè)用戶等城市居民的用電量逐年上升,使電量消耗逐漸加大。分布式發(fā)電影響低壓配電網(wǎng)的用戶供電質(zhì)量,城市用戶對(duì)供電安全與供電質(zhì)量要求的不斷提高。而隨著電源資源消耗的不斷增加,我國的人均用電資源逐步減少,未來有可能出現(xiàn)能源枯竭的現(xiàn)象,為了避免這種情況,我國現(xiàn)在開始重視電力領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,對(duì)電力領(lǐng)域一直存在弊端進(jìn)行探究,研究分布式電源對(duì)配網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量的影響,并提出可行的改善方法,在一定程度上改善配電網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量,降低能源投資,降低能源消耗,提高資源的人均占有率和用電用戶的供電質(zhì)量及供電安全。
1、分布式電源
1.1分布式電源的概念
分布式直流電源裝置是指功率為數(shù)千瓦至50MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨(dú)立電源。這些電有電力部門、電力用戶或第三方所有,用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。如調(diào)峰、為邊遠(yuǎn)用戶或商業(yè)區(qū)和居民區(qū)供電,節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠性等。
1.2分布式電源的含義
分布式電源最簡潔的含義是:不直接與集中輸電系統(tǒng)相連的35KV及以下電壓等級(jí)的電源,主要包括發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能裝置。
1.3特點(diǎn)
分布式能源系統(tǒng)并不是簡單地采用傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù),而是建立在自動(dòng)控制系統(tǒng)、現(xiàn)金的材料技術(shù)、靈活的制造工藝等新技術(shù)基礎(chǔ)上,具有低污染排放,靈活方便,高可靠性和高效率的新型能源生產(chǎn)系統(tǒng)。
組成分布式能源系統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
1.3.1高效的利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能生成熱和電;
1.3.2現(xiàn)場端的可再生能源系統(tǒng);
1.3.3包括利用現(xiàn)場廢氣、廢熱及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。
1.4我國分布式電源發(fā)展的現(xiàn)狀
分布式電源能夠促進(jìn)風(fēng)電和太陽以分散的方式對(duì)再生能源進(jìn)行開發(fā)利用,達(dá)到解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)的供電質(zhì)量和供電安全,提高清潔等能源的利用效率。在我國能源壓力和環(huán)境壓力逐漸增加的情況下,推動(dòng)分布式電源可以有效地節(jié)能排減,提高供電安全和供電質(zhì)量。
我國的分布式電源發(fā)展是由分布式電源的資源條件、電力系統(tǒng)的管理政策和產(chǎn)業(yè)供電的需要等條件決定。其中,分布式電源的發(fā)展規(guī)模由資源條件決定,分布式電源發(fā)展的速度由電力系統(tǒng)管理政策決定,分布式電源發(fā)展的成本是由產(chǎn)業(yè)供電的需要決定。
1.4.1資源條件
我國主要的能源有風(fēng)能資源和太陽能資源,風(fēng)能資源發(fā)部分位于我國三北與東南近海,比較適合集中開發(fā),其中大部分風(fēng)能資源以集中開發(fā)為主,分布式發(fā)電為輔。我國的太陽能資源因集中在西北與華北等地區(qū),比較適合集中開發(fā)。
1.4.2電力系統(tǒng)管理政策
我國對(duì)于電力系統(tǒng)管理的政策對(duì)小水電實(shí)行成本核算的電價(jià)方式,對(duì)于風(fēng)能資源發(fā)電和太陽能資源發(fā)電采用的是標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的管理政策,其中小水電、太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等發(fā)電政策基本完善。
1.4.3產(chǎn)業(yè)供電需要
我國的產(chǎn)業(yè)處于工業(yè)化的發(fā)展階段,經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,對(duì)能源要求較高,使能源供應(yīng)比較緊張,每年的用電量逐步上升。由于我國的配電網(wǎng)技術(shù)不夠高端,對(duì)分布式電源的接受能力有限。
2、配網(wǎng)供電質(zhì)量
2.1配網(wǎng)的概念
配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的,在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。
2.2供電質(zhì)量的概念
供電質(zhì)量是指用電方與供電方之間相互作用和影響中供電方的責(zé)任,包括技術(shù)部分,即電壓質(zhì)量,和非技術(shù)部分,即供電服務(wù)質(zhì)量。
3、影響
通常低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是表現(xiàn)成放射狀,是分布式電源的低壓配電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)特征。分布式電源對(duì)系統(tǒng)供電電壓包括兩方面:
3.1首先,分布式電源的本身發(fā)電波和起停影響了配電網(wǎng)低壓用戶供電質(zhì)量。其中,在分布式電源變成可再生資源的方式時(shí),它的發(fā)電量不再是穩(wěn)定不變的,甚至在某些情況下低壓用戶的用電質(zhì)量出現(xiàn)頻繁起停,再這樣的條件下分布式電源很大程度上影響了其他用戶供電的質(zhì)量。
3.2將分布式電源并入,可以使整體短路容量增加,強(qiáng)化了系統(tǒng)電壓的強(qiáng)度,使區(qū)域配電網(wǎng)內(nèi)因削弱和抑制的原因出現(xiàn)沖擊性負(fù)荷透切、故障等現(xiàn)象,從而削弱和抑制了普通電網(wǎng)的供電質(zhì)量,導(dǎo)致母線電壓閃變、跌落的程度。
4、改善
4.1控制逆變型分布式電源電壓的策略
一方面,雖然旋轉(zhuǎn)型分布式電源以及呈現(xiàn)發(fā)電較穩(wěn)定的趨勢,但是在旋轉(zhuǎn)性分布式電源進(jìn)行并網(wǎng)前后會(huì)出現(xiàn)并入點(diǎn)的電壓產(chǎn)生很大的波動(dòng),影響了用戶的供電質(zhì)量和供電安全。另一方面,哪怕旋轉(zhuǎn)型分布式電源已經(jīng)能夠很大程度上抑制配電網(wǎng)電壓閃變的問題出現(xiàn),但對(duì)配電網(wǎng)短路容量也有了很大的限制,不能無限制的接受配電網(wǎng)輸送大量的電量。
逆變型分布式電源的優(yōu)勢比旋轉(zhuǎn)分布式電源更好。一方面,在同一情況之下容量相同的逆變型分布式電源對(duì)并網(wǎng)后的并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓影響較小,即使是在可再生資源的條件下其發(fā)電量并不穩(wěn)定,也不會(huì)影響到并入點(diǎn)的電壓。另一方面不會(huì)很大程度的增加體貼的短路電流,導(dǎo)致全面保護(hù)配置的改變。即使采取定功率控制的方式逆變型分布式電源,也不能避免配電網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)電壓波動(dòng)的情況,導(dǎo)致用戶用電的質(zhì)量不穩(wěn)定。而如果采取有效的控制策略在一定程度上可以控制并入點(diǎn)的電壓,它的效果可以達(dá)到旋轉(zhuǎn)型分布式電源壓制配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓閃邊,不會(huì)出現(xiàn)用戶用用電不穩(wěn)定和電質(zhì)量不高的現(xiàn)象。
4.2儲(chǔ)能
在能源可再生能源的情況下,不能避免發(fā)電量波動(dòng)的情況。如果要壓制發(fā)電量的波動(dòng)影響配電網(wǎng)供電電壓,就必須要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行能源儲(chǔ)存。主要儲(chǔ)能方式有:超級(jí)電容器、蓄電池、飛輪等三種方式。
結(jié)束語
由于我國的配電網(wǎng)技術(shù)不夠高端,對(duì)分布式電源的接受能力有限,分布式電源在一定程度上影響了配電網(wǎng)的供電質(zhì)量,因此要對(duì)配電網(wǎng)供電質(zhì)量和供電安全提供有效措施,在一定程度上改善我國分布式電源對(duì)配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和供電安全,在發(fā)展我國工業(yè)的同時(shí),有效的對(duì)分布式電源資源進(jìn)行節(jié)能排減,進(jìn)一步提高對(duì)資源的利用率。
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