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分布式電源接入對電網(wǎng)運行及管理的安全探討

鄭紅梅

國網(wǎng)湖北咸寧供電公司

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

[關鍵詞]分布式電源接入；電網(wǎng)運行及管理；安全

按照能源資源容量和分布的規(guī)模特點，地熱能、風能、太陽能源、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)構成的方式以及運行的特征都會發(fā)生很大的變化。尤其是原來單向的電源配電趨勢特征逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向的趨勢，其中一系列主要包括電壓的調(diào)整、無功的平衡以及繼電的保護配置等一系列的問題都會對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行產(chǎn)生一定的影響。怎樣在配電網(wǎng)里面確定合理電源的結構，怎樣有效、協(xié)調(diào)利用各個類型電源，是現(xiàn)在新能源調(diào)度的領域必須要解決的問題。新能源的分布式電源都是采用大規(guī)模的儲能技術，是以后重點要研究的問題之一。

1.分布式的電源概述

分布式的電源是對于集中的供電方式的一種補充，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)濟運行，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)境兼容獨立的電源。并且分布式的發(fā)電按照使用技術類型的多少，其中主要有光伏發(fā)電、水力發(fā)電以及儲能的裝置等。因為能夠供給分布式的發(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.分布式的電源對于電網(wǎng)運行和管理的影響

2.1對電壓的影響

對于電壓的影響在一個方面表現(xiàn)在，對于穩(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)定運行的過程中，該電壓會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減小，輸出的功率會變?yōu)榱?，饋線的各個負荷的連接點電壓會不斷增加。除此之外，主要表現(xiàn)在對于電壓波動的影響。以前的電網(wǎng)里面，無功和有功功率會隨著時間的變化讓整個系統(tǒng)的電壓發(fā)生波動。朝著線路的終端方向，該波動會逐漸明顯。假如負荷全部集中在整個電網(wǎng)的末端，該波動會更加明顯，此時要杜絕出現(xiàn)這樣的事情。

2.2對電壓的質(zhì)量影響

分布式的電源接入到電網(wǎng)之后，會對整個電網(wǎng)產(chǎn)生一定的干擾，對于整個系統(tǒng)電壓的質(zhì)量產(chǎn)生影響，該種影響主要是表現(xiàn)在下面兩個方面：①諧波的污染，連接到電網(wǎng)之后，該分布式的電源會出現(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，分布式的電源會出現(xiàn)電壓閃爍的現(xiàn)象，該分布式的電源系統(tǒng)突然會啟動，整個電源的輸出會一下變大一下變小，同反饋環(huán)節(jié)的電壓設備產(chǎn)生相互的影響。

2.3對電網(wǎng)的可靠性影響

將整個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)并列的運行，會將供電的可靠性降低，對系統(tǒng)的穩(wěn)定產(chǎn)生影響，對配電系統(tǒng)的評估運行的指標也產(chǎn)生影響，此時需要從下面三個方面對電網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)化：第一是需要對系統(tǒng)協(xié)調(diào)并且保護相關的設備；第二是需要將整個發(fā)電機組的指標引入到電網(wǎng)里面；第三是采用在系統(tǒng)里面加入評估分布式的電源指標方式。

2.4對系統(tǒng)繼電的保護影響

因為之前電網(wǎng)的潮流方式是單向的流動，并且電網(wǎng)許多的故障都是瞬時的故障，所以對于電網(wǎng)保護是在整個變電站出被設置過之后電流的保護設備，在主饋線設置了重合閘，在支路設置了熔斷器。其潮流單項流動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，對于繼電器保護提出更高要求。

2.5對電力的耗損影響

在電網(wǎng)負荷附件街上分布式的電源，整個配電系統(tǒng)的潮流方向會發(fā)生一定的變化，根據(jù)接電的負荷和分布式電源的大小關系，同時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荷大小、位置以及網(wǎng)絡的結構決定。

3.現(xiàn)在配電網(wǎng)運行的管理方法

現(xiàn)在我們國家正在積極推進其分布式的電源接入，同時出臺相關分布式的電源接入電網(wǎng)的技術規(guī)定，一旦分布式的電源進入到電網(wǎng)之后，主要是從下面幾個方面進行管理。

3.1轉(zhuǎn)好并網(wǎng)的技術

①要求配電的設備進行正常運行的時候電流不能夠超過額定的值，并且電流也要滿足相關的要求。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允許范圍。③其短路的容量不能夠超過整個開關和電纜配電的設備允許值。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規(guī)定的值。

3.2保證電能的計量可靠準確

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)量的計量點，該計量點位置設置的時候要協(xié)商確定好，確保每一個計量點都應該裝上電能的計量裝置，該設備配置與技術要求要符合相關的標準和規(guī)程要求。并且電能表采用的是智能電能表，該技術性能要滿足國家的電網(wǎng)公司對于智能電能表相關的標準。

3.3完善整個功能信息

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

3.4測試并網(wǎng)的參數(shù)

分布式的電源接入到電網(wǎng)之前應該要進行相應的檢測，并且并網(wǎng)成功成功之后應該要進行定期的檢測，該監(jiān)測點是整個電源的并網(wǎng)點，需要由具備相應資質(zhì)單位或者是部門來進行相關的檢測工作，同時在檢測之前應該要將整個檢測的方案送到接入的電網(wǎng)調(diào)度的結構里面?zhèn)浒浮?/p>

3.5抓好配網(wǎng)的建設

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

4.討論

總而言之，分布式的發(fā)電技術在逐漸完善過程中，其需要的成本費用在逐漸減少，這些是使得分布式的發(fā)電技術優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢逐漸提高。除此之外，分布式的發(fā)電技術能量的利用率很高、污染的程度很小，通過與配電網(wǎng)有效的配合，將配電網(wǎng)的廣度拓寬，將整個系統(tǒng)的供電安全性提高，將配電網(wǎng)沒有辦法送電到很偏遠的山村問題解決?？墒欠植际降碾娫磳τ陔娋W(wǎng)運行與管理產(chǎn)生一定影響。本篇文章主要從該方面入手，重點說明分布式的電源理論以及特點，同時總結分布式的電源優(yōu)勢以及其對于電網(wǎng)運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)的保護以及電網(wǎng)的可靠性等，該特性對于電網(wǎng)管理的優(yōu)化有著非常重要的影響。

參考文獻

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