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【摘要】随着人们用电需求的不断增长,我国电网规模也在日益扩大,
电网建设成了社会各界普遍关注的焦点。本文将基于分布式电源接入对电网产生的影响(如对电能质量的影响,对电网可靠性的影响,对电网规划的影响等)展开相应的探讨,以便业内人士参考。
【关键词】分布式电源接入 电网 影响
由于用户端用电负荷具有一定的随机性,再加上恶劣气候以及其他各种因素的影響,给电网的运营提出了更高的要求。传统电力系统运行模式主要包括三种,一是集中发电,二是远距离输电,三是大电网互联,上述三者不足之处已经越来越明显。随着能源危机的加深,
人们节能环保的理念逐渐增强,如何最大程度利用一次能源以及那些可再生能源已经成为社会各界普遍关注的焦点,在此背景下,分布式
发电(DG)应运而生。
1 分布式电源接入电网的常规模式
(1)低压分散接人模式:该模式属于一种基于用户端需要的接入模式,通常做法是,确定中压配电变压器低压侧,然后将小容量DG 由此接入[1]。
(2)中压分散接人模式:通常做法是,找出中压配电线路的相关支线,然后将中等容量的DG 接入其中。
(3)专线接入模式:如果DG 表现出较大的容量,为保证输出电能质量稳定,建议采用专线接入模式,即找出高压变电站两条母线,一是中压侧母线,二是低压侧母线,然后将大容量DG 接入。受容量制约,该模式之下的电压等级一般不高,属于中压。在接入电网时,不管DG 通过哪一种方式接入,都需要遵循这样一条原则,即不允许向上一电压等级送电。所以,应对低压接入的DG 所具有的最大出力进行严格限制,使其不会超过配变最小负荷。
2 分布式电源接入对电网产生的影响
2.1 对电能质量的影响
采用分布式电源并网运行这种方式,有几率导致一系列电能质量问题,最常见的有电压波动、闪变,以及谐波污染等。
(1)造成系统电压发生波动。对于传统配电网而言,无论是有功负荷,又或者是无功负荷,均会随时间推移而发生相应的变化,继而
造成系统出现电压波动。对于分布式电源并网而言,其可能会对电网电压波动造成如下相关影响:分布式电源、所承担的负荷二者相对平
衡时,那么采用分布式电源并网这种模式便能够对系统电压起到一个很好的抑制作用;如果二者无法做到有机协调,那么系统电压波动将
会呈现出一种加重趋势。除此之外,当存在一些不科学接入时,也会导致配电线路的不稳定,尤其是负荷潮流大幅变化问题,这给电网电压的高效调整制造了一定的麻烦[2]。
(2)造成系统电压发生闪变。对于分布式电源而言,其启停均会受到一系列因素(如用户实际用电量等)的影响,即具有很高的不确
定性,如此一来,也就加大了系统电压闪变的几率和影响。除此之外,当分布式电源提供的输出量发生瞬间突变时,也将会引发系统电压闪变的问题。
(3)造成谐波污染。在运行的过程中,逆变器开关的反复开断是一种难以规避的问题,如此一来,便会制造一个和开关频率大小相等
或者接近的谐波分量,进而造成谐波污染问题。
2.2 对电网可靠性的影响
当线路出现某种故障时,通过DG 能够为有需要的停电用户继续供电,如此一来,保证了关键负荷的可靠性。如果应用DG 并网这种
模式,那么对其电网的可靠性展开相应评估时,应积极考虑那些由此产生的、新的影响因素,如孤岛效应,又如DG 输出功率所表现出来的随机性问题。需要指出的是,该模式下供电可靠性的高低与否和DG 孤岛效应存在十分密切的关系。当主电网、DG 二者之间的某一开关
发生跳闸后,将会产生一个和主网解列的动作,接下来,DG 仍旧能够发挥供电功能,为关键或者有需要的负荷供电,独立供电,即所谓的孤岛效应。孤岛效应将会提高检修人员工作时的危险系数,所以,应尽量避免。另外,DG容易受环境等因素的影响,尤其是风力发电,
其整个出力状态并不是很稳定。
2.3 对电网规划的影响
采用分布式电源接入这种模式,能够在一定程度上弱化电网对大型发电厂等的实际依赖性,从而减少电网施工的支出,正因如此,该种模式成了电网改造中的一大热点。与此同时,如何保证电源结构的科学性,如何做好一系列分布式电源的综合利用,成了亟待解决的现实问题[3]。
(1)对于分布式电源而言,其实际发电电量具有一定的不确定性,因此大电网仍旧是不可或缺的存在,所以,从某种角度分析,该种模式的运用无法明显减少电网的相关费用,如建设费用、维修费用以及改造费用等。
(2)分布式电源接入具有高度的灵活性,用户可结合具体需要来采用这种模式,从而满足自身的电力负荷需求。这种做法的弊端是,
将会给规划区整体负荷增长模型增加一些不确定因素,如此一来,电网工作人员一方面很难对电力负荷的实际增长予以精准预测,另一方
面也很难对电力负荷的实际空间负荷分布情况进行摸底。由此可见,该模式的应用在一定程度上给电力负荷的相关预测工作制造了麻烦。
(3)该模式的应用为电网整体规划增添了许多不确定性。首先,对于分布式电源而言,其安装点较为灵活,同时提供的电能也表现出
一定的随机性;其次,对于分布式电源而言,其持续性不佳,这一特性提高了相关规划工作(如变电站的实际选址等)的难度系数。
(4)该模式的应用给电网规划的适应性提出了更高的要求。应用分布式电源接入模式时,需要保证接入位置以及注入容量的科学性,如若不然,将造成相关设备的实际利用率偏低,又或者网损增加的弊端,从而电网可靠性带来了不利影响[4]。
3 结束语
分布式电源接入以其诸多优势获得了广泛关注,并在电网中得以应用,且起到了相当关键的作用。值得一提的是,该种模式有其优势,也有其不足,所以,在实际应用的过程中,应发挥其优势,规避或者解决其不足,只有如此,才能保证分布式电源接入的进一步应用和发展。
参考文献
[1] 朱闪闪. 含分散电源的电力系统中有载调压变压器对静态电压稳定性影响的研究[J]. 河南科学,2013(06).
[2] 林国庆, 张榕林, 吴文宣. 刍议福建发展分布式电源对电力系统的影响[J]. 电力与电工,2010(01).
[3] 王孟邻, 张勇军, 林建熙. 分布式电源技术的发展述评[J]. 电气应用,2011(09).
[4] 李丹, 陈皓勇. 分布式电源混合并网的配电网潮流算法研究[J]. 华东电力,2011(01).
电网建设成了社会各界普遍关注的焦点。本文将基于分布式电源接入对电网产生的影响(如对电能质量的影响,对电网可靠性的影响,对电网规划的影响等)展开相应的探讨,以便业内人士参考。
【关键词】分布式电源接入 电网 影响
由于用户端用电负荷具有一定的随机性,再加上恶劣气候以及其他各种因素的影響,给电网的运营提出了更高的要求。传统电力系统运行模式主要包括三种,一是集中发电,二是远距离输电,三是大电网互联,上述三者不足之处已经越来越明显。随着能源危机的加深,
人们节能环保的理念逐渐增强,如何最大程度利用一次能源以及那些可再生能源已经成为社会各界普遍关注的焦点,在此背景下,分布式
发电(DG)应运而生。
1 分布式电源接入电网的常规模式
(1)低压分散接人模式:该模式属于一种基于用户端需要的接入模式,通常做法是,确定中压配电变压器低压侧,然后将小容量DG 由此接入[1]。
(2)中压分散接人模式:通常做法是,找出中压配电线路的相关支线,然后将中等容量的DG 接入其中。
(3)专线接入模式:如果DG 表现出较大的容量,为保证输出电能质量稳定,建议采用专线接入模式,即找出高压变电站两条母线,一是中压侧母线,二是低压侧母线,然后将大容量DG 接入。受容量制约,该模式之下的电压等级一般不高,属于中压。在接入电网时,不管DG 通过哪一种方式接入,都需要遵循这样一条原则,即不允许向上一电压等级送电。所以,应对低压接入的DG 所具有的最大出力进行严格限制,使其不会超过配变最小负荷。
2 分布式电源接入对电网产生的影响
2.1 对电能质量的影响
采用分布式电源并网运行这种方式,有几率导致一系列电能质量问题,最常见的有电压波动、闪变,以及谐波污染等。
(1)造成系统电压发生波动。对于传统配电网而言,无论是有功负荷,又或者是无功负荷,均会随时间推移而发生相应的变化,继而
造成系统出现电压波动。对于分布式电源并网而言,其可能会对电网电压波动造成如下相关影响:分布式电源、所承担的负荷二者相对平
衡时,那么采用分布式电源并网这种模式便能够对系统电压起到一个很好的抑制作用;如果二者无法做到有机协调,那么系统电压波动将
会呈现出一种加重趋势。除此之外,当存在一些不科学接入时,也会导致配电线路的不稳定,尤其是负荷潮流大幅变化问题,这给电网电压的高效调整制造了一定的麻烦[2]。
(2)造成系统电压发生闪变。对于分布式电源而言,其启停均会受到一系列因素(如用户实际用电量等)的影响,即具有很高的不确
定性,如此一来,也就加大了系统电压闪变的几率和影响。除此之外,当分布式电源提供的输出量发生瞬间突变时,也将会引发系统电压闪变的问题。
(3)造成谐波污染。在运行的过程中,逆变器开关的反复开断是一种难以规避的问题,如此一来,便会制造一个和开关频率大小相等
或者接近的谐波分量,进而造成谐波污染问题。
2.2 对电网可靠性的影响
当线路出现某种故障时,通过DG 能够为有需要的停电用户继续供电,如此一来,保证了关键负荷的可靠性。如果应用DG 并网这种
模式,那么对其电网的可靠性展开相应评估时,应积极考虑那些由此产生的、新的影响因素,如孤岛效应,又如DG 输出功率所表现出来的随机性问题。需要指出的是,该模式下供电可靠性的高低与否和DG 孤岛效应存在十分密切的关系。当主电网、DG 二者之间的某一开关
发生跳闸后,将会产生一个和主网解列的动作,接下来,DG 仍旧能够发挥供电功能,为关键或者有需要的负荷供电,独立供电,即所谓的孤岛效应。孤岛效应将会提高检修人员工作时的危险系数,所以,应尽量避免。另外,DG容易受环境等因素的影响,尤其是风力发电,
其整个出力状态并不是很稳定。
2.3 对电网规划的影响
采用分布式电源接入这种模式,能够在一定程度上弱化电网对大型发电厂等的实际依赖性,从而减少电网施工的支出,正因如此,该种模式成了电网改造中的一大热点。与此同时,如何保证电源结构的科学性,如何做好一系列分布式电源的综合利用,成了亟待解决的现实问题[3]。
(1)对于分布式电源而言,其实际发电电量具有一定的不确定性,因此大电网仍旧是不可或缺的存在,所以,从某种角度分析,该种模式的运用无法明显减少电网的相关费用,如建设费用、维修费用以及改造费用等。
(2)分布式电源接入具有高度的灵活性,用户可结合具体需要来采用这种模式,从而满足自身的电力负荷需求。这种做法的弊端是,
将会给规划区整体负荷增长模型增加一些不确定因素,如此一来,电网工作人员一方面很难对电力负荷的实际增长予以精准预测,另一方
面也很难对电力负荷的实际空间负荷分布情况进行摸底。由此可见,该模式的应用在一定程度上给电力负荷的相关预测工作制造了麻烦。
(3)该模式的应用为电网整体规划增添了许多不确定性。首先,对于分布式电源而言,其安装点较为灵活,同时提供的电能也表现出
一定的随机性;其次,对于分布式电源而言,其持续性不佳,这一特性提高了相关规划工作(如变电站的实际选址等)的难度系数。
(4)该模式的应用给电网规划的适应性提出了更高的要求。应用分布式电源接入模式时,需要保证接入位置以及注入容量的科学性,如若不然,将造成相关设备的实际利用率偏低,又或者网损增加的弊端,从而电网可靠性带来了不利影响[4]。
3 结束语
分布式电源接入以其诸多优势获得了广泛关注,并在电网中得以应用,且起到了相当关键的作用。值得一提的是,该种模式有其优势,也有其不足,所以,在实际应用的过程中,应发挥其优势,规避或者解决其不足,只有如此,才能保证分布式电源接入的进一步应用和发展。
参考文献
[1] 朱闪闪. 含分散电源的电力系统中有载调压变压器对静态电压稳定性影响的研究[J]. 河南科学,2013(06).
[2] 林国庆, 张榕林, 吴文宣. 刍议福建发展分布式电源对电力系统的影响[J]. 电力与电工,2010(01).
[3] 王孟邻, 张勇军, 林建熙. 分布式电源技术的发展述评[J]. 电气应用,2011(09).
[4] 李丹, 陈皓勇. 分布式电源混合并网的配电网潮流算法研究[J]. 华东电力,2011(01).