摘 要:在配電網(wǎng)中,通過分布式電源的加入,有效減少了網(wǎng)損,在偏遠(yuǎn)地區(qū)中,節(jié)省了電網(wǎng)投資,這種放不是電源得到了高度重視,也是研究的熱點。本文介紹分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)的種類,分析了大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)對電網(wǎng)調(diào)度的影響。
關(guān)鍵詞:大規(guī)模;分布式;電源并網(wǎng);電網(wǎng)調(diào)度;影響
分布式發(fā)電具有很多優(yōu)勢,有助于建設(shè)友好型環(huán)境,而且,占地面積小,還具有低網(wǎng)損、投資少等諸多優(yōu)勢.在智能電網(wǎng)中,是重要的組成內(nèi)容。不過,在如今的風(fēng)電場中,以及光伏電站中,接入的容量日益增多,使電力系統(tǒng)承受的工作壓力明顯增加,因此,對其穩(wěn)定性、安全性提出更高的要求。另外,在大規(guī)模的分布式發(fā)電并網(wǎng)中,對電網(wǎng)調(diào)度工作也提出了新要求。
1 分布式電源的并網(wǎng)系統(tǒng)的種類
對于分布式電源,按照特性與需求,可以將分布式電源并網(wǎng)系統(tǒng)劃分為以下三種:
(1)分布式電源的輸出電流不屬于工頻,對于這樣的電源,往往設(shè)置了逆變器并網(wǎng)系統(tǒng),比如:燃料電池,以此進(jìn)行發(fā)電,利用交→直→交逆變器,轉(zhuǎn)化分布式電源的電流,將其轉(zhuǎn)化成為工頻交流。(2)并網(wǎng)系統(tǒng)能夠具有同步功能,在配電網(wǎng)并網(wǎng)運行中,分布式電源可以同步工作。如果分布式電源參與調(diào)峰,以及充當(dāng)啟動電源時,往往應(yīng)用這樣的并網(wǎng)系統(tǒng)。(3)并網(wǎng)系統(tǒng)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)方控制功能,在未來的智能電網(wǎng)中,這是一個明確的發(fā)展方向,在電網(wǎng)調(diào)控中心,要根據(jù)負(fù)荷的變化,以及潮流控制,滿足實際需要,有效控制電源的啟停,并且,控制輸出功率,在整體上,優(yōu)化配電網(wǎng)的運行質(zhì)量。
2 分布式電源對電網(wǎng)調(diào)度的影響
2.1 影響繼電保護(hù)
對于傳統(tǒng)的配電網(wǎng),進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時,主要是鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò),往往只設(shè)置一個電源,但是,接入分布式電源以后,就得到了多電源的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。即使出現(xiàn)故障,形成故障電流,利用分布式電源的容量,可以電網(wǎng)的正常運行。分布式電源在連接配電網(wǎng)之后,提高了配電網(wǎng)的安全性能。分布式發(fā)電系統(tǒng)連接配電網(wǎng)的時候,原來的配電網(wǎng)會受到相應(yīng)的影響。影響最大的就是故障電流,這會繼電保護(hù)裝置帶來不良影響。在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)中,主要采用主饋線三段電流的保護(hù)模式,一旦饋線出現(xiàn)故障,在最短的時間內(nèi),能夠恢復(fù)供電。對于分布式電源并網(wǎng),可以將線路分為兩段,一是雙電源供電,二是用來單電源供電,這樣會減小線路保護(hù),甚至?xí)l(fā)生拒動。不僅如此,通過分布式電源并網(wǎng),容易帶來線路故障的保護(hù),附近的線路也容易瞬時速度的保護(hù),不僅保護(hù)誤動作,也將損失選擇性。
2.2 影響電壓的波動
分布式電源并網(wǎng),經(jīng)常會給電壓造成波動影響,如果分布式電源得到了合理的設(shè)計,能夠與負(fù)荷的運行處于正相關(guān)狀態(tài),那么,分布式電源就能有效制約電壓波動。若分布式電源未能得到科學(xué)設(shè)計,接入了與電網(wǎng)不匹配的容量等,就會線路的潮流明顯增大,影響了電網(wǎng)電壓。
2.3 影響配電網(wǎng)的電壓分布
在配電網(wǎng)中,具有很多的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型,一般情況下,放射狀鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用面最廣。當(dāng)分布式電源并網(wǎng)之后,電壓分布會受到相應(yīng)的影響,如果總出力不變,在電源、母線之間,電氣距離會越來越小,那么,電壓分布就會受到很大的影響。如果與分布式電源并聯(lián)的負(fù)荷很大時,要科學(xué)調(diào)整系統(tǒng)的電壓,并且,根據(jù)實際情況,提高局部節(jié)點電壓。如果并入位置不變,由于總出力的增加,電壓也會增加,進(jìn)而提高電壓水平。
3 大規(guī)模分布式電源并網(wǎng)對電網(wǎng)調(diào)度運行的影響
3.1 影響負(fù)荷計劃管理
分布式電源主要分為兩種,一是功率可控型;二是功率不可控型。對于不可控型,主要包括:風(fēng)力發(fā)電,以及光伏發(fā)電等。對于功率可控型,主要有:生物質(zhì)能發(fā)電,以及微型燃?xì)廨啓C(jī)等。對于不可控的分布式電源,其發(fā)電功率往往會受到天氣、環(huán)境,以及水文等因素的制約,在可預(yù)測性方面,并不樂觀,因此,電網(wǎng)負(fù)荷的預(yù)測工作存在很多困難。
3.2 影響電網(wǎng)備用容量
在電網(wǎng)中,接入分布式電源時,之所以會產(chǎn)生波動,主要是因為受到了風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等影響,這樣的電源功率往往是隨機(jī)生產(chǎn)的。在最壞的情況時,應(yīng)該投入、切除分布式電源的整體功率。對分布式電源進(jìn)行接入時,在電網(wǎng)中,應(yīng)該設(shè)置有效的備用電源,也就是將火電機(jī)組作為備用,在分布式電源中,如果輸出功率出現(xiàn)波動,能夠平衡發(fā)電,滿足實際負(fù)荷需求,進(jìn)而提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。
3.3 影響系統(tǒng)運行穩(wěn)定
在電網(wǎng)中,通過接入大規(guī)模的分布式電源,系統(tǒng)的穩(wěn)定性無法得到保障。因為分布式電源經(jīng)常出現(xiàn)不發(fā)無功的現(xiàn)象,在配電網(wǎng)中,沒有相應(yīng)的無功功率,這就在整體上,減低了配電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性。對于分布式電源,其功率因數(shù)應(yīng)該保持在0.980.99之間,如果風(fēng)電場、水電裝機(jī)容量比較大,沒有充足的無功功率,此時,電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性就會受到影響,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)電壓的崩潰。在以往的配電網(wǎng)中,在規(guī)劃設(shè)計時,往往沒有重視分布式電源。由于分布式電源的并網(wǎng),配電網(wǎng)的潮流分布,以及功率流向都會發(fā)生變化,再加上分布式電源功率的不斷增加,在電源的附近,一些局部的配電網(wǎng)電壓、潮流就會越限,嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在分布式電源中,因為功率的增加,輸出功率也會不穩(wěn)定,這就影響了電網(wǎng)的安全性,情況嚴(yán)重時,整個電力系統(tǒng)會處于失控狀態(tài),使電網(wǎng)崩潰。
3.4 影響電力系統(tǒng)頻率
在電力系統(tǒng)中,頻率與有功具有密切的聯(lián)系,如果出現(xiàn)負(fù)荷變化時,在分布式電源中,調(diào)節(jié)功率就會減小,很難根據(jù)負(fù)荷的變化,進(jìn)行有效的調(diào)整,在這樣的情況下,系統(tǒng)的頻率就會發(fā)生明顯波動。在大型的風(fēng)電場中,如果遇到有風(fēng)天氣,有或者在光伏電站中,突然得到光照,也會影響系統(tǒng)的頻率,這就對系統(tǒng)的調(diào)頻作業(yè)提出更高的要求。
4 結(jié)語
分布式發(fā)電,在很大程度上,減少了排放量,對環(huán)境保護(hù)也具有積極作用,但是,分布式電源的種類較多,接入電網(wǎng)之后,裝機(jī)容量明顯增加,給電網(wǎng)系統(tǒng)造成了諸多影響,因此,在現(xiàn)有的電網(wǎng)調(diào)控中,應(yīng)該對管理模式進(jìn)行完善,不斷提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性,促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展。
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作者簡介:張熙(1982),江蘇宜興人,本科,工程師,從事電網(wǎng)調(diào)控工作。