高蘭恩
(河北工程技術高等??茖W校,河北 滄州 061001)
電力系統(tǒng)需要利用多種裝置調(diào)節(jié)電壓,譬如負載分支變換變壓器,自動電壓調(diào)節(jié)器,電容器等。這些調(diào)節(jié)裝置在假設電流從變電站到負載單向流動的基礎上進行調(diào)整和操作。分布式電源的引入會導致配電電路不同部分的電流速度減慢,甚至反向流動。電流方向的翻轉會擾亂電壓調(diào)節(jié)器控制電路,導致調(diào)節(jié)器不能將饋電線電壓控制在需要的范圍里。
(1)電壓調(diào)節(jié)器常常使用線電壓降補償器電路調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器下級的饋電線的電壓。線電壓降補償器(LDC)是一個小型的電子電路,它是調(diào)節(jié)器控制的一部分,可以模擬電路壓降,預測距調(diào)節(jié)器幾英里之外的電壓。線電壓降補償器能夠在沒有測量較遠處的電壓的情況下保持較遠處的電壓穩(wěn)定。它通過測量調(diào)節(jié)器的線電流和電壓,然后將這些阻抗傳回折合阻抗。折合阻抗是小型線性模型的一部分,這模型允許調(diào)節(jié)器預測稍遠處的電壓。遺撼的是,LDC 控制工作只適用于沒有下級電源連接的線性電路。一臺分布式發(fā)電機會使線電壓降補償器誤認為線電流反向或低于實際值,從而嚴重擾亂線電壓降補償器,這樣就會導致配電線路尾部的電壓降低。
(2)在配電線外安裝有小型輔助電壓調(diào)節(jié)器,而且在小型輔助電壓調(diào)節(jié)器下級安裝有大容量分布式電源的情況時最有可能出現(xiàn)這種情況(見圖1)。以前也曾報到過這樣的事件,當分布式電源成為整個負載的一大部分,在相對較長,不耐用的配電電路上就會出現(xiàn)這種情況。當很大的分布式電源(1MW 或更大)連接在相距很近的變電站的時候也會發(fā)生這種情況。
圖1 分布式電源影響電壓調(diào)節(jié)器
上述所述情況中,分布式電源的安裝使得調(diào)節(jié)器誤認為在自己所服務的部分存在無功負載。這會使得調(diào)節(jié)器降低電壓導致超出ANSI標準。
(1)通常來說,在任何時候分布式電源的輸出都是可以測量的。如果電壓調(diào)節(jié)器在分布式電源的上級,會出現(xiàn)嚴重的電壓控制問題。這個問題的一個不徹底的解決方法是僅僅避免在電壓調(diào)節(jié)器的較近的下級處放置分布式電源。如果能將分布式電源放置在上級較遠處或下級,在許多情況下系統(tǒng)的表現(xiàn)會得到重大改善,也能夠通過調(diào)整電壓調(diào)整器來限制功率反向分支變換器的擾動,從而防止過低壓出現(xiàn)。但是這些措施也不能保證不出現(xiàn)問題。一些新型的基于微機的電壓調(diào)節(jié)器允許反向電流,而且人類完全可以對其進行正確的設置。
(2)如果分布式發(fā)電機沒有對應的過壓保護裝置,在系統(tǒng)電壓升高的時候去關閉發(fā)電機或進行限壓,會導致系統(tǒng)電壓超出ANSI C84.1-1995 限制。分布式發(fā)電機的位置,容量和保護控制決定這是否會產(chǎn)生問題。10kW 左右的分布式電源可能在為多個用戶服務的較長二次線路產(chǎn)生高壓。相反的,如果一個5MW 的分布式電源接近一個很大的變電站,可能不會導致任何問題。每種情況都必須在發(fā)電機的容量,電壓調(diào)節(jié)器的相對位置和穩(wěn)定性(故障等級/分布式電源的輸出比率)基礎上進行評估。最終,第三方分布式電源運營商和電力公司都需要保證配電一次線和二次線能夠承受在沒有電壓問題下電流的輸入。這就是為什么在分布式電源中好的電壓控制是很重要的。分布式電源需要時間延遲電壓繼電器,從而保證連接處的電壓不超過ANSI C84.1-1995(或特定的)的電壓限制。如果超過這些限制,該單元應該和系統(tǒng)隔離,因為對于大多數(shù)小系統(tǒng)來說,只能影響二次側系統(tǒng),專用變壓器會將分布式電源和系統(tǒng)隔離,所以也將專用的變壓器作為防止持續(xù)過壓的保護裝置。
近年來不斷增加的分布式電源應用加快了對互聯(lián)實踐指導理論的需求。分布式電源或者儲能和電力系統(tǒng)的互聯(lián)的關鍵在于其安全性和效果,在連接中必須考慮的問題。
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