陳宵雪
(國網(wǎng)河南省電力公司新縣供電公司, 河南 信陽 465550)
根據(jù)能源的容量和其分布的特征來看,風能、地熱能、生物質能、太陽能源等一系列的新能源通常都是運用分布式電源接入的方法來對輸配電網(wǎng)進行有效接入的。當大規(guī)模的分布式發(fā)電系統(tǒng)對電網(wǎng)進行接入之后,該電網(wǎng)的系統(tǒng)構成以及運行方式都存在不同程度的改變。特別針對原本單向電源供電來說,目前已經(jīng)不斷朝著雙向供電形式發(fā)展,在這個過程中存在很多改變,例如調整電壓、繼電保護以及無功平衡等。這一系列的改變都會對電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行造成不小影響。在配電網(wǎng)中如何使電源結構趨于合理化與科學化,如何對所有類型的電源進行合理利用,這是如今電網(wǎng)運行管理中必須及時處理的內容。
分布式電源屬于對集中性供電的一種補充,目的在于確保特殊用戶人群的需求得到滿足以及支撐現(xiàn)行電網(wǎng)的經(jīng)濟化運行,采用分散的形式設置到用戶周圍,發(fā)電功率在數(shù)千瓦到數(shù)百兆瓦范圍之間,由很多小型模塊構成而且可以和環(huán)境相互兼容。分布式發(fā)電依據(jù)應用技術的類型,具體分為太陽能光伏發(fā)電、風力發(fā)電、生物質發(fā)電等。由于可以供應分布式發(fā)電能源的分布區(qū)域非常廣闊,能量密度比較低,而且環(huán)境各不相同,所以分布式電源的運用存在一些分散性以及不確定性。
針對電壓來說,分布式電源一方面會對電壓穩(wěn)定造成較大影響。以往電網(wǎng)全都屬于輻射性狀態(tài),穩(wěn)定運行時,此電壓能夠順潮流方向逐漸減少;而分布式電源接入以后,饋線輸出的能量就能夠降低,導致輸出功率是零,其饋線所有負荷連接點的電壓也持續(xù)提升,增加量超出正常范圍時電壓運行會不穩(wěn)定。不僅如此,還主要體現(xiàn)在電壓波動方面,在以往電網(wǎng)中,有功功率以及無功功率都要伴隨時間變化使得系統(tǒng)整體電壓出現(xiàn)波動,此種波動向線路終端方向會明顯減弱。如果負荷全部集中,這時候電網(wǎng)末端波動就會顯著增強[1]。
分布式電源在接入電網(wǎng)以后,會對系統(tǒng)電壓整體質量造成影響,此影響具體體現(xiàn)為兩方面[2]:諧波污染,與電網(wǎng)連接以后,分布式電源本身為諧波電源,便會有諧波出現(xiàn);電壓閃爍,接入電網(wǎng)以后,分布型電源的輸出驟然增大或驟然減小以及大型分布型電源系統(tǒng)突然啟動等情況,都會引起電壓閃爍。
當接入電網(wǎng)以后,分布式電源如果只作為備用電源,可以有效提升電網(wǎng)供電的可靠性。但是如果分布型電源和電網(wǎng)保持并列運行,供電可靠性就會降低,系統(tǒng)穩(wěn)定性隨之受到影響,電力配電系統(tǒng)運行的評價指標同樣會受到影響。
在以前電網(wǎng)中主要都是單向流動形式,而且電網(wǎng)非常多故障問題屬于瞬時性故障,因此設計中通常采用變電站設置過電流保護裝置,主饋線中進行重合閘安裝,支路中進行熔斷器安裝。潮流的單項流動形式?jīng)Q定了短路電流具備單向性。當接入分布式電源以后,此短路電流的方向就會出現(xiàn)變化,這樣在繼電保護方面便提出了更高的標準。
將分布式電源接到負荷附件上,配電系統(tǒng)整體潮流方向便會出現(xiàn)改變,依照接電負荷以及分布式電源大小,分布式電源可以增高又或是降低能量的損耗,這取決于分布型電源接入電負荷的位置、大小與網(wǎng)絡結構。
分布式電源在接入以后,電網(wǎng)的故障電流大小與方向會發(fā)生改變,繼電保護整定會更為困難。首先,分布式電源故障電流使線路自身的保護檢測電流降低,這就造成保護不能正常啟動,出現(xiàn)故障的時候不能夠及時切除掉故障線路。另外,多種分布式電源會造成電網(wǎng)故障水平發(fā)生相應變化,且接入位置的差異同樣會產(chǎn)生不同影響。
目前我國已經(jīng)在不斷推動分布式電源的接入工作,與此同時出臺了一系列分布型電源電網(wǎng)接入的技術要求,若是分布式電源與電網(wǎng)相接,具體要通過以下幾方面內容管理[3]。
1)配電裝置在正常運行之時電流絕不可以高于額定數(shù)值,而且電流必須符合相關標準。
2)保證電壓質量滿足要求,在接入電網(wǎng)以后電壓偏移絕對不可以超過許可范圍。
3)短路容量絕不可以高于開關設備的允許值。
4)確保電能質量滿足標準,電壓出現(xiàn)的突然性變化絕不可以超過要求數(shù)值。
分布式電源與電網(wǎng)相接以前,必須確定上網(wǎng)電量與用網(wǎng)電量計量點,對計量點的位置進行設定之時必須協(xié)商溝通恰當,保證所有計量點都安裝電能計量設備,而且電能表要選擇智能化電能表,技術性能必須符合我國電網(wǎng)企業(yè)在智能化電能表方面的標準要求。
并網(wǎng)的分布式電源必須與電網(wǎng)調度機構間加強數(shù)據(jù)通信工作,能夠對電源設備的運行狀況進行采集,把相關情況上傳至電網(wǎng)調度機構之中。另外要具有接收電網(wǎng)調度機構控制指令的功能,確保調度業(yè)務以及繼電保護業(yè)務在電力通信方面的要求得以滿足。
分布式電源在與電網(wǎng)連接以前必須展開嚴謹?shù)臋z測工作,而且并網(wǎng)成功以后需要按時開展檢測工作,此監(jiān)測點屬于電源整體的并網(wǎng)點,必須安排資質水平較高的單位及部門開展相應的檢測工作,與此同時進行檢測以前必須把整體檢測方案上傳到電網(wǎng)調度結構之中進行備案。
改變配網(wǎng)的現(xiàn)狀,使其和配電自動化互相適應,使配電實現(xiàn)智能化操作,為分布式電源的接入奠定優(yōu)良基礎。
分布式發(fā)電的技術手段還在不斷完善的過程中,所耗費成本在不斷降低,這些使分布式發(fā)電的經(jīng)濟優(yōu)勢以及技術優(yōu)勢不斷增強。不僅如此,分布式發(fā)電技術的能量利用率非常高,污染程度非常小,再依靠和配電網(wǎng)之間的配合,能有效增大配電網(wǎng)廣度,使得系統(tǒng)供電的整體安全性增強,有效處理了配電網(wǎng)不能將電送至偏遠山村的難題。然而分布式電源會對電網(wǎng)的管理運行造成一定的影響。本文從其影響著手,著重介紹了分布式電源相關理論與主要特點,與此同時對分布式電源的優(yōu)勢與其對電網(wǎng)管理運行產(chǎn)生的各方面影響進行分析,比如電壓質量、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、繼電保護與電網(wǎng)可靠性等,對改良電網(wǎng)管理工作有非常關鍵的作用。