分布式电源接入对电网运行及管理的影响探讨.doc

分布式电源接入对电网运行及管理的影响探讨摘要：和传统电力设备不同，分布式电源（）有着环保、高效等特点，也正是因为这样的特点，其正在受到全球范围内电力企业的广泛关注。因此，在大电网运营基础之上，大力发展分布式电源，建立分布式发电电网是未来的趋势。但是分布式电源的增加，也给电网运行和管理带来一些问题。本文就这些问题进行阐述，并给出了分布式电源接入电网环境下，解决配电网的管理问题的办法。关键词:分布式电源；电网运行；电网管理；影响近几年来，随着环境污染的日益严重，国家开始大力发展低碳经济，并且开始重视分布式发电技术应用。国家也出台了一些法律法规，这些法律法规极大地促进了分布式发电产业发展。分布式发电技术正在不断完善，其成本也在逐步降低，这些都使得分布式发电的经济优势、技术优势在不断提高；此外，分布式发电技术污染程度小，能量利用率高，通过和配电网的有效配合，拓展了配电网广度，提高了系统供电安全性，解决了配电网无法输送电力到偏远山区的问题。但是，分布式电源对电网的运行和管理也产生了一定的影响。1、 分布式电源概述国际对分布式电源做出定义如下：由以下发电系统构成，这些系统可以在消费点或者就近发电，这些系统包括：第一，有效利用发电过程中产生的废弃能源发电发热；第二，工程现场的可再生能源；第三，利用现场废热余压进行发电的能源循环系统。这些体系均为分布式能源系统，但是不考虑项目规模及系统是否联网等条件。分布式发电体系是集中供电的补充，是为了给部分特定用户供电，支持已有电网运行体系，用分散式装置布置在用户周边，发电功率在千瓦至数十万瓦的和环境匹配的独立电源体系。分布式电源多种多样，有水力发电、光伏发电等。因为分布式电源分布范围广阔，环境不同，所以分布式电源在使用过层中有分散性和不确定性等特点。不同的分布式电源介绍如下：1.1小水电小水电的运营维护较简单，调节能力差。许多小水电无法调节库容，当来水时，会受到较大制约，发电水平也受到季节影响，一年之内供电电能不均，使得系统负荷偏差大，系统安全受到影响。1.2风电风电是指风力发电，即利用风力驱动风轮，将动能转换为机械能，再通过齿轮箱驱动电机发电。风电有着无污染，发电成本低，占地少，运行简单等特点。但是其也有一定局限性，如能量密度小、能量无法大量储存、轮机效率低、影响生态环境等。1.3光伏发电光伏发电原理主要是将太阳能转化为电能，光伏发电系统由电池板、控制器和逆变器构成，这三部分系统由电子元器件组成，而没有机械部件，因此，光伏设备有着性能稳定、使用时间较长、维护简单等特点，而且光伏发电无污染、资源广泛。光伏发电主要在白天获取能量，其功率水平决定于季节和天气。2、 分布式电源优势2.1帮助农村解决用电问题在广大农村地区，尤其是偏远山区，如果想要建设集中式供电网需要大量投资，分布式电源弥补了集中供电的这种局限。我国农村水利电力的开发有着较大的潜力，因此，加快农村水电发展，不仅能够帮助农村解决供电问题，还可以促进农民增加收入，改善农民生活水平。在分布式电源应用到农村过程当中，太阳能发电、风力发电应用较为广泛。2.2提升用电安全部分用户对电力系统可靠性要求较高，这时可以将分布式电源当成备用机组，提高用电可靠性，减少停电损失，并在意外情况下持续向用户供电。在分布式电源和电网连接前提下，电网供电与分布式发电的配合可以提高用户用电可靠性。2.3减小系统损耗电网损耗由系统潮流决定，分布式电源会影响到潮流分布，也会对电网产生损害。分布式电源有着电压等级低、装机容量小等特点，发电大多数情况下可以就地消纳。按照网络拓扑结构与负荷量要求，需要对电源分布进行优化，设计电源容量，减少配电网功率输送和配送线路损耗。3、 分布式电源对电网运行管理影响3.1对电网系统影响分布式电源连入到电网系统后，电网系统变得不再满负荷，而且形成了电源，这与以往电网中没有电源形成了一定差异，因此，分布式电源的连入给电网会造成较大影响：网络结构、电压质量、短路电流、计量等。分布式电源对电网影响可以从以下两个方向入手：第一，分布式电源对电网运营影响；第二，分布式电源对电网规划的影响。下面看一下对电网运行管理的影响。3.2对电网运行管理影响3.2.1对电压质量影响分布式电源连入电网后，会对电网产生干扰，造成对系统电压质量影响，这种影响主要体现在以下两个方面：第一，谐波污染。连入电网以后，分布式电源会产生谐波，因为其本身就是一种谐波（分布式电源原理为电子技术介入）；第二，电压闪烁。接入电网以后，分布式电源会发生电压闪烁：分布式电源系统会突然启动，电源输出会突然变大或变小，与反馈环节电压设备互相影响。3.2.2对电压影响对电压的影响一方面表现为，对稳态电压有较大影响，以往电网呈辐射状，稳定运行过程中，电压沿着潮流方向减小。连入分布式电源，馈线输出能量减小，输出功率为零，馈线各负荷连接点电压增加；另一方面，主要体现为对电压波动影响。以往的电网中，有功与无功功率会因为时间变化使得系统电压波动。向线路终端方向，波动会更明显。如果符合集中在电网末端，波动会更明显，这是需要杜绝这样的事情发生。3.2.3对系统继电保护影响因过往电网潮流方向为单向流动，且电网许多故障为瞬时故障，因此对以往电网的保护都是在变电站处设置过流保护设备，主馈线设置重合闸，支路设置熔断器。潮流的单向流动决定了短路电流单向性。连入分布式电源以后，短路电流方向改变，这对继电器保护提出了更高的要求。3.2.4对电力损耗影响电网的负荷附近接入分布式电源，配电系统潮流流向会发生变化，按照节点负荷与分布式电源大小关系，分布式电源也可以增大或者减小，这由分布式电源节点位置、符合大小及网络结构决定。3.2.5对电网可靠性影响将分布式电源接入电网之中，可以提高电网供电可靠性，如果分布式电源和电网并列运行，可能会降低供电可靠性，影响系统稳定，影响配电系统评估运行指标，这就需要从以下方面入手，优化电网系统：首先，需要协调系统并保护设备；其次，需要将发电机组指标引入电网；最后，可以通过在系统中引入评估分布式电源的指标。除了对电网造成上面这些影响外，分布式电源还可能会造成电流故障。结语：综上所述，可以看出，分布式发电技术正在不断完善，其成本也在逐步降低，这些都使得分布式发电的经济优势、技术优势在不断提高；此外，分布式发电技术污染程度小，能量利用率高，通过和配电网的有效配合，拓展了配电网广度，提高了系统供电安全性，解决了配电网无法输送电力到偏远山区的问题。但是，分布式电源对电网的运行和管理也产生了一定的影响。本文从这个角度入手，对分布式电源的理论及特点进行说明，并总结了分布式电源的优势和对电网运行和管理的影响，如电压质量、继电系统保护、电力系统稳定性、电网可靠性等，这对优化电网管理有着重要的意义。参考文献：1于建成,迟福建,徐科,李盛伟,刘洪,李昊扬,李达.分布式电源接入对电网的影响分析J.电力系统及其自动化学报,20