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        淺析分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的危害及防范

        2016-03-31 06:17:03作者姚振全國網(wǎng)山東省電力公司臨清市供電公司
        電子制作 2016年9期
        關(guān)鍵詞:孤島分布式危害

        作者 / 姚振全,國網(wǎng)山東省電力公司臨清市供電公司

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        淺析分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的危害及防范

        作者 / 姚振全,國網(wǎng)山東省電力公司臨清市供電公司

        本文主要圍繞分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的相關(guān)危害進行闡述,并結(jié)合當(dāng)前分布式電源入網(wǎng)的有關(guān)綜合管理方式,形成對孤島效應(yīng)的有效解決對策,這樣可以提升對孤島效應(yīng)的綜合控制。

        分布式;電源入網(wǎng);孤島效應(yīng);應(yīng)用方式

        隨著目前分布式電源入網(wǎng)的不斷運行,對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全管理,要形成多元化的綜合管理方式,在系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定控制中,結(jié)合分布式電源入網(wǎng)并網(wǎng)接入系統(tǒng)的運用方式,可以形成更好的運用。

        1. 分布式電源入網(wǎng)的相關(guān)概念與特點

        ■1.1 分布式電源入網(wǎng)

        在當(dāng)前供配電系統(tǒng)的綜合管理中,要結(jié)合用戶端的綜合能源利用系統(tǒng)的管理方式,在用戶現(xiàn)場以及靠近用電現(xiàn)場,形成與獨立發(fā)電商投資配置的發(fā)電機組,可以滿足不同用戶的實際需要,因此,在形成公共網(wǎng)絡(luò)直接供電過程中,可以全面向客戶提供相應(yīng)的電能。

        ■1.2 優(yōu)勢特點

        在分布式電源入網(wǎng)的系統(tǒng)管理中,可以形成在物質(zhì)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等方面的應(yīng)用,這樣,可以有效的對發(fā)電形成可控處理,相比風(fēng)電、太陽能光伏發(fā)電等,能產(chǎn)生良好的效果。并且,分布式電源入網(wǎng)中可以形成特定的電網(wǎng)送電方式,提高電力系統(tǒng)的可靠性。在出現(xiàn)相關(guān)設(shè)備故障或者其它因素的情況下,可以確保整個電源的穩(wěn)定性能。此外,不會受到小水電站豐水期與枯水期的影響,能產(chǎn)生相應(yīng)的作用。

        2. 分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的相關(guān)危害

        ■2.1 安全影響系數(shù)加大

        在分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的危害中,就會出現(xiàn)多方面的影響,尤其是在安全管理方面,嚴(yán)重危害電力維修人員的生命安全,對于配電系統(tǒng)中保護開關(guān)以及動作程序等都會造成相應(yīng)的危害性,在整個孤島區(qū)域內(nèi),對于供電電壓與頻率的不穩(wěn)定性質(zhì)形成對整個用電設(shè)備的全面危害,因此,在供電恢復(fù)造成的電壓相位以及不同步的情況,就會造成再次跳閘或者對光伏系統(tǒng)以及負載系統(tǒng)與供電系統(tǒng)的全面損害。在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及供電過程中造成三相負載的欠相供電問題,也就會造成不同的安全可靠的并網(wǎng)逆變裝置,造成一定的影響。

        ■2.2 對電網(wǎng)備用容量的危害

        在分布式電源入網(wǎng)中,電網(wǎng)中接入的分布式電源的功率波動特性與電網(wǎng)負荷波動特性相一致時,就會出現(xiàn)相應(yīng)的影響,在分布式電源入網(wǎng)并網(wǎng)之后,電網(wǎng)的可用調(diào)峰容量在減去用于平衡的負荷波動的備用容量后,剩余的可用電容調(diào)峰就會用在分布式電源調(diào)峰之中。其中,在整個電網(wǎng)用于分布式電源的備用容量有限的情況下,就不能完全平衡分布式電源的功率波動,也就對整個電容的滲透率有一定的限制。因此,在具體的應(yīng)用過程中,要接入大量的分布式能源,可以采用相適應(yīng)的備用電源的管理,全面實現(xiàn)功率輸出波動平衡發(fā)電與負荷需要,從而實現(xiàn)對整個電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定控制。

        ■2.3 對電網(wǎng)運行系統(tǒng)性的危害

        在分布式電網(wǎng)運行系統(tǒng)管理中,要對大規(guī)模分布式電源接入電網(wǎng)的有效處理,尤其是在無功功率的需求中,就會形成相應(yīng)的穩(wěn)定性影響。在風(fēng)電場的有功不足造成負荷特性極限的功率增大,可以形成對靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響,在當(dāng)前的供電系統(tǒng)中,出現(xiàn)有無功功率不足或缺額等現(xiàn)象,在系統(tǒng)無功電源與整個電網(wǎng)處于不規(guī)則的用電過程中,就會造成整個系統(tǒng)電網(wǎng)運行的穩(wěn)定效能,不利于提升整個系統(tǒng)運行的科學(xué)化效果。

        3. 分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的有效防范方式

        ■3.1 系統(tǒng)優(yōu)化模式

        在分布式電源入網(wǎng)系統(tǒng)的綜合處理中,要形成多方面的有效處理方式,其中,結(jié)合現(xiàn)代化的計算機軟件處理功能,對整個電源的全面監(jiān)管,在技術(shù)跟進、軟件控制等多功能形成系統(tǒng)化的供電處理方式。具有SCADA監(jiān)控平臺及其數(shù)據(jù)庫,涵蓋與MEMS(能量管理系統(tǒng))、電力需求側(cè)管理系統(tǒng)、智能交互用電管理系統(tǒng)、智能電表與集中抄表系統(tǒng)等子系統(tǒng)的二次開發(fā)接口或通信接口等功能。可為分布式能源的數(shù)據(jù)安全、決策智能分析管理提供有力保障。

        ■3.2 循環(huán)技術(shù)發(fā)展的綜合方式

        電力系統(tǒng)無功補償裝置順序控制也需引起足夠的重視,在確定了電力系統(tǒng)無功補償方案后,需要進行無功補償裝置的投切來達到最終的補償目的。但是在實際操作中,系統(tǒng)中數(shù)量眾多的調(diào)壓裝置不可能完全做到同時動作,必然有先有后。同時,控制動作間也存在著相互的影響。在操作過程中,會出現(xiàn)設(shè)備的反復(fù)投切,甚至是多種設(shè)備不 能正常的投入補

        償。這主要是由于配電網(wǎng)中某個節(jié)點的電壓控制器動作會導(dǎo)致相鄰節(jié)點電壓水平的變化,同樣,相鄰節(jié)點的電壓控制器動作反過來又會影響本節(jié)點的電壓水平。

        ■3.3 分布式電源入網(wǎng)的技術(shù)控制

        在分布式電源并網(wǎng)接入運行時,加入固定的無功補償,根據(jù)無功電流控制逆變器的輸出功率。當(dāng)并網(wǎng)運行正常時,負載端電壓受到電網(wǎng)電壓的控制,不受逆變器無功功率輸出的影響。當(dāng)系統(tǒng)進入孤島運行狀態(tài)后,一旦逆變器輸出無功與負荷需求無法匹配,盡管有固定無功補償,但仍無法保證電壓幅值不變,功率恒定。由于逆變器受系統(tǒng)無功電流值控制,使得電壓幅值很快超過閾值,觸發(fā)保護電路,切除逆變器,達到反孤島的功能。孤島效應(yīng)的檢測主要問題在于正常運行狀態(tài)與異常運行狀態(tài)差異量的放大。如何通過差異量的大小來線性反映運行狀態(tài)成為了核心問 題。

        4. 結(jié)語

        因此,在分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的危害處理中,要結(jié)合多方面的技術(shù)控制要點,在整個綜合性技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備管理、計算機信息化建設(shè)等方面下功夫,突出在整個管理系統(tǒng)中綜合權(quán)衡,這樣,可以更好的實現(xiàn)對分布式電源入網(wǎng)孤島效應(yīng)的全面控制,實現(xiàn)電網(wǎng)配電供電系統(tǒng)的綜合優(yōu)化。

        * [1]邱曉燕,夏莉麗,李興源.智能電網(wǎng)建設(shè)中分布式電源的規(guī)劃[J].電網(wǎng)技術(shù),2010,34(4):7~10

        * [2]康云龍,郭紅霞,吳捷等.分布式電源及其接入系統(tǒng)時若干問題研究綜述[J].電網(wǎng)技術(shù),2010,34(11):43~47

        * [3]韋鋼,吳偉力,胡丹云等.分布式電源及其并網(wǎng)時對電網(wǎng)的影響[J].高電壓技術(shù),2007,33(1):36~40

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