分布式電源接入電網(wǎng)的影響研究

1、 分布式電源接入電網(wǎng)的影響研究 摘要：本文具體介紹了分布式電源對于電網(wǎng)的影響，從分布式電源對于其安全運(yùn)行、電能質(zhì)量、調(diào)控運(yùn)行、繼電保護(hù)、涉網(wǎng)作業(yè)安全等多方面的影響，從組織、管理、技術(shù)等方面提出對策和建議，以提升分布式電源并網(wǎng)安全管理水平，從而保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞：分布式電源；電網(wǎng)引言分布式電源，是指在用戶所在場地或附近建設(shè)安裝、運(yùn)行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)，且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)為特征的發(fā)電設(shè)施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設(shè)施。其較傳統(tǒng)發(fā)電有自身的特點(diǎn)，其對于改進(jìn)能量組成、減少污染排放并提高使用效能有著重大意義。一、關(guān)于電網(wǎng)正常工作的影響過去，分布式電源規(guī)模及單機(jī)

2、容量較小，且多以備用電源、局域電網(wǎng)電源的形式出現(xiàn)，通常不與電網(wǎng)電源聯(lián)供，運(yùn)行方式簡單，對電網(wǎng)工作的影響經(jīng)常被忽略不計(jì)；現(xiàn)階段，因環(huán)保壓力，能源儲備，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)等需求，太陽能發(fā)電、風(fēng)電發(fā)電、抽水蓄能發(fā)電、沼氣發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等各種小型發(fā)電被大力推廣普及，分布式電源無論數(shù)量還是規(guī)模大副增長，其對于電網(wǎng)穩(wěn)定性影響也隨之凸顯。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）對于規(guī)劃的影響分布式電源本身具備較為分散的特點(diǎn)。建設(shè)規(guī)模、建設(shè)地點(diǎn)靈活多變，形式多樣，建設(shè)周期短，具有隨機(jī)性、突發(fā)性的特征，加大了電網(wǎng)規(guī)劃的難度，尤其是對中、低壓配電網(wǎng)的影響較大。（二）對電網(wǎng)運(yùn)行的影響在分布式電源未接入前，電網(wǎng)本身是單向流通，電能由

3、電廠流向電網(wǎng)，再由電網(wǎng)流向用戶，隨著分布式電源的接入，這種格局發(fā)生變化，負(fù)荷端同時(shí)具備負(fù)荷及電源雙重性質(zhì)，有時(shí)隨著分布式電源規(guī)模的擴(kuò)大，部分線路由原單向潮流向雙向、多向潮流發(fā)展、有地區(qū)的農(nóng)配網(wǎng)線路的潮流形式多達(dá)數(shù)種，加大了電網(wǎng)調(diào)度的難度。另由于分布式電源的無序接入，對電網(wǎng)運(yùn)維檢修帶來新的安全隱患，增加保證線路檢修期間線路不帶電狀態(tài)的難度。對于無電源接入的線路檢修，跳開關(guān)，合地刀，即可保證線路無電狀態(tài)，因系統(tǒng)電源開關(guān)受供電部門管控，整個(gè)檢修在一種受控狀態(tài)；對于接有電源的線路檢修，首先要保證與檢修線路物理連接的所有電源可靠切除，所有的關(guān)聯(lián)地刀合閘，才能判定線路處于無電可操作狀態(tài)，還要保證檢修期間所

4、有電源不得誤投，由于電源并網(wǎng)斷路器跳閘的管控屬電源運(yùn)管單位，電網(wǎng)部門對其不完全可控，在信息不通暢的情況下，易發(fā)生誤操作，可能危及電網(wǎng)檢修人員的生命安全。（三）對供電穩(wěn)定性及電能質(zhì)量影響分布式電源供電穩(wěn)定性通常與場址位置、連接方式、自然環(huán)境、發(fā)電裝置特征相關(guān)，受上級能源限制，如風(fēng)電發(fā)電受風(fēng)資源影響，光伏電站受日照資源影響，其能源轉(zhuǎn)換過程是一種非穩(wěn)定、不連續(xù)的過程，發(fā)電特征曲線以波動(dòng)曲線性居多，其對電網(wǎng)影響的外在表現(xiàn)，系統(tǒng)電壓波動(dòng)明顯、偏差大，特別是線路末稍接有分布式電源時(shí)，往往發(fā)電峰值時(shí)段，線路末端電壓超越規(guī)定上限；發(fā)電低谷時(shí)段或不發(fā)電時(shí)，線路末端電壓不滿足規(guī)定下限要求。分布式能源工程，受一次能

5、源不穩(wěn)定限制，其在能量轉(zhuǎn)化過程中常使用igbt技術(shù)，igbt是一種通過電力電子技術(shù)將非正弦波狀的電壓、電流強(qiáng)制成正弦波狀輸出的技術(shù)，該設(shè)備在波形轉(zhuǎn)換過程中，伴隨產(chǎn)生諧波電流、諧波電壓、直流分量、三相電壓不平衡電壓、對電網(wǎng)電能質(zhì)量有不利的影響。（四）對于管控的影響因有國家政策的扶持，分布式能源項(xiàng)目相對其它行業(yè)的投資回報(bào)率高，收益有保障，而本身規(guī)模不受限制，可大可小，投資門檻相對較低，自2009國家下發(fā)了一系列鼓勵(lì)分布式能源的政策以來，分布式電站的建設(shè)成幾何倍增長。分布式電源數(shù)量、體量增長，對電網(wǎng)的影響日益加巨，但與之相匹配的電網(wǎng)管理并未同步發(fā)展，如調(diào)度平臺升級、人員培訓(xùn)、安全生產(chǎn)制度健全，給電網(wǎng)

6、的調(diào)度、運(yùn)維帶來了巨大壓力。（五）加大電網(wǎng)分析的難度分布式電源本身所輸出功率波動(dòng)較大，嚴(yán)重時(shí)，甚至在較短的時(shí)間內(nèi)引起線路電能潮流順-逆轉(zhuǎn)化，使得電網(wǎng)潮流分布更復(fù)雜，電網(wǎng)模擬分析難度進(jìn)一步提升。潮流分析是電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分析的基礎(chǔ)，現(xiàn)國內(nèi)常用的電網(wǎng)分析軟件有psasp、bpa、maltab等軟件，這些專業(yè)軟件，軟件版本更新較慢，早期軟件開發(fā)員以燃燒礦物的發(fā)電機(jī)組、水輪發(fā)電機(jī)組等為對象構(gòu)件模型，模型有較強(qiáng)的針對性，對于近年興起的風(fēng)電、光伏、光熱、儲能等類型的發(fā)電系統(tǒng)，不能很好表達(dá)其特征，不能完全適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)分析的需求。（六）對于電路檢修的安全影響由于分布式電源使得電網(wǎng)本身的構(gòu)造趨于復(fù)雜化，因而致使對

7、應(yīng)的電路檢修、維護(hù)工作的難度也日益提高。在供電系統(tǒng)整體出現(xiàn)問題需要人工修理的時(shí)候，極有可能因?yàn)榉植际诫娫吹倪\(yùn)行協(xié)調(diào)不夠到位而引發(fā)意外，威脅到工人乃至人民群眾的生命安全，并且隨著分布式電源的日益發(fā)展壯大，這一隱患將會愈發(fā)嚴(yán)重。二、分布式電源接入電網(wǎng)的相關(guān)安全措施升級（一）分析軟件智能化加快模擬分析軟件平臺的更新?lián)Q代，對于不能滿足現(xiàn)狀的分析軟件積極強(qiáng)制淘汰，鼓勵(lì)模擬軟件平臺升級。新模擬軟件平臺至少在以下方面強(qiáng)化：1）應(yīng)能適應(yīng)超電壓電網(wǎng)的模擬需求；電源模型分類應(yīng)更加細(xì)致，隨著國家能源發(fā)展政策的轉(zhuǎn)變，鼓勵(lì)分布式能源的發(fā)展，電源型式多樣化趨勢明顯，軟件平臺模型類型應(yīng)更加豐富，電源模型多樣化、動(dòng)態(tài)化，能充

8、分表征新型能源的發(fā)電特性，常見分布式能源及發(fā)電裝置類型如下表：2）模擬過程動(dòng)態(tài)化；元器件模型有動(dòng)態(tài)變化的設(shè)置接口，軟件應(yīng)滿足結(jié)果動(dòng)態(tài)輸出。（二）強(qiáng)化電力預(yù)測與常規(guī)電源不同，依托太陽能、風(fēng)能的分布式電源，決定發(fā)電出力為不可控制的自然力，供電量變化隨機(jī)性較大，且具有普遍性，表現(xiàn)為大規(guī)模的共同概率曲線特征。如果能夠依據(jù)該特點(diǎn)制定相應(yīng)算法，通過天氣來對此類已記錄的分布式電源進(jìn)行評估預(yù)測，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)做好應(yīng)對策略準(zhǔn)備，就可以切實(shí)的解決峰值不穩(wěn)定難以應(yīng)對的問題。（三）加深對于孤島效應(yīng)的預(yù)防研究孤島效應(yīng)的危險(xiǎn)性很高，是威脅電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的一大隱患，會威脅維修工人的生命、損毀電器設(shè)備。而安裝孤島檢測裝置就可以切

9、實(shí)的解決在太陽能發(fā)電系統(tǒng)電力體系中的異常孤島現(xiàn)象。為了有效的組織孤島效應(yīng)，我們應(yīng)該從主動(dòng)與被動(dòng)兩方面出發(fā)，切實(shí)的解決孤島問題。目前主動(dòng)檢測的方式因?yàn)槠湓O(shè)備造價(jià)高昂，效率較低而且施工困難，因此可以與造價(jià)低廉的被動(dòng)檢測相結(jié)合進(jìn)行高低搭配、功能互補(bǔ)。（四）加強(qiáng)全過程安全管理分布式電源的安全高效接人需要各部門協(xié)同，建立服務(wù) 分布式電源并網(wǎng)管理的銜接機(jī)制。加強(qiáng)電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)控、營銷、運(yùn)檢等部門協(xié)調(diào)配合，梳理 分布式電源并網(wǎng)管理的各環(huán)節(jié)，明確業(yè)務(wù)流程，理清責(zé)任界面，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程運(yùn)行的橫向協(xié)同和縱向貫通。做到分布式電源并網(wǎng)技術(shù)管理銜接，接入設(shè)計(jì)和電網(wǎng)一二次系統(tǒng)運(yùn)行銜接，并網(wǎng)工程技術(shù)監(jiān)督和電站驗(yàn)收投運(yùn)的銜接。（五）加強(qiáng)工程前期管理專業(yè)部門在對接入系統(tǒng)方案進(jìn)行評審時(shí)，要重點(diǎn)審查接人系統(tǒng)方案是否滿足安全技術(shù)要求；評審所屬繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理規(guī)程規(guī)范，與電網(wǎng)相配合。在簽訂分布式電源接人工程施工合同時(shí)，由運(yùn)檢單位與施工方同步簽訂安全協(xié)議，明確各方安全職責(zé)、保障安全的措施和違反安全規(guī)定的處罰辦法，未簽訂安全協(xié)議的工程不得開工。三、結(jié)束語分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、繼電保護(hù)、調(diào)控運(yùn)行及涉網(wǎng)作業(yè)安全帶來一定的影響，需要采取一系列組織、管理和技術(shù)措施，降低和消除分布式電源接入產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)。參考