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        分布式電源及其對配電網(wǎng)系統(tǒng)的影響探討

        2020-05-06 09:08:32王吉生楊陽
        科技創(chuàng)新導報 2020年3期
        關鍵詞:分布式電源影響

        王吉生 楊陽

        摘? ?要:現(xiàn)階段,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高,電網(wǎng)系統(tǒng)的分布越來越廣泛,因此,各大企業(yè)及社會居民對用電安全和用電質(zhì)量提出了更高的要求。與傳統(tǒng)電源相比,分布式電源輸出功率具有隨機性、波動性等特點,在電力系統(tǒng)電源新技術中,分布式電源是電力系統(tǒng)電源未來發(fā)展的新趨勢,分布式電源的廣泛應用將對配電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生極大影響,本文將從分布式電源的應用入手,旨在對分布式電源對配電網(wǎng)系統(tǒng)的影響進行探討。

        關鍵詞:分布式電源? 配電網(wǎng)系統(tǒng)? 影響

        1? 分布式電源的應用

        分布式發(fā)電技術所需設備主要包括內(nèi)燃機、氣輪機、光伏電池等,該技術通常是指發(fā)電功率在數(shù)千瓦至50MW的小型模塊化,布置在用戶附近的、高效的發(fā)電技術。從全球范圍來看,各項發(fā)電技術已日趨成熟,其中以太陽能發(fā)電和風力發(fā)電最為成熟,隨著技術的進步,人們不會僅僅局限于這兩種發(fā)電技術,還會繼續(xù)開發(fā)新能源,如采用天然氣或可再生能源的分布式供電技術。就我國而言,近些年,無論是從政治上還是從經(jīng)濟上,我國都有了較大發(fā)展,高水準醫(yī)院、星級賓館、大型購物中心等大型建筑物的出現(xiàn),對電、熱、冷的需求越來越大,給分布式功能系統(tǒng)帶來較為廣闊的市場前景。目前我國主要采用的幾種分布式供電技術主要有以下幾種。

        1.1 分布式電、熱、冷聯(lián)產(chǎn)

        分布式電、熱、冷聯(lián)產(chǎn)主要用于對供電安全及穩(wěn)定性要求較高的場所,如中心醫(yī)院、星級酒店等,鼓勵將分布式電、熱、冷聯(lián)產(chǎn)作為合理用能、節(jié)約資源、調(diào)節(jié)電氣、燃氣等能源資源狀況的一種有效手段,對環(huán)節(jié)能源資源緊張狀況,促進用電安全和用電穩(wěn)定具有重要意義。

        1.2 燃氣分布式功能

        為有效環(huán)節(jié)能源資源緊張狀況,國家在采用太陽能發(fā)電、風力發(fā)電的同時,新采用了燃氣發(fā)電,該供電技術能有效削減電網(wǎng)峰時的用電需求,環(huán)節(jié)相關地區(qū)用電緊張狀況,并且相關政府為了鼓勵居民使用燃氣空調(diào),還出臺了一系列鼓勵政策,如將燃氣空調(diào)分布式供能系統(tǒng)推進分布式供能項目,并按照700元/kW的裝機容量進行補貼,以此提高廣大居民對燃氣空調(diào)的使用率。

        2? 分布式電源對配電網(wǎng)系統(tǒng)的影響

        分布式電源在目前電力系統(tǒng)中已有了較為廣泛的應用,其在使供電服務具有更高的可靠性的同時,也提高了用電質(zhì)量,使節(jié)能環(huán)保用電落到實處,但在大力推廣分布式電源的同時也應注意到其對配電網(wǎng)帶來的影響,為此,筆者做了以下分析。

        2.1 對電壓的影響

        分布式電源在應用中,由于其接入電網(wǎng)系統(tǒng)的方式不同,因此會影響電網(wǎng)系統(tǒng)的位置和總容量,從而影響電網(wǎng)系統(tǒng)各節(jié)點處的電壓,就傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)而言,分布式電源呈輻射狀,因此當整個電網(wǎng)系統(tǒng)處于平穩(wěn)運行狀態(tài)時,電壓會隨著饋線的潮流方向下降。如果將分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)中,分布式電源就會因其所處位置的不同,導致電壓太高數(shù)值也產(chǎn)生差異。在配電網(wǎng)系統(tǒng)中接入分布式電源,就會因為接入分布式電源的位置而使系統(tǒng)電壓波動增強或者降低,使系統(tǒng)電壓控制較為困難,不利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定,從而影響用戶的正常用電。

        2.2 對電能質(zhì)量的影響

        雖然將分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)中給電力系統(tǒng)帶來了較多優(yōu)勢,但也有其弊端。從其優(yōu)勢來看,由于分布式電源本身的分散性特點,能使大大提高電源提供速率,提高用電水平,使供電可靠性得到加強,如果實在電網(wǎng)關聯(lián)負載較大的情況下,分布式電源較為靈敏,可以在短時間內(nèi)投入運行,保持電網(wǎng)的正常運行,確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性,減少故障發(fā)生頻率。從其弊端的角度來看,由于分布式電源分布較廣的特點,會使分布式電源在停啟時不統(tǒng)一,從而導致輸出功率產(chǎn)生波動,進而使其不能與配電網(wǎng)負荷協(xié)調(diào)運行,從而使電壓出現(xiàn)閃變現(xiàn)現(xiàn)象,影響電力系統(tǒng)的正常運行。

        2.3 對系統(tǒng)保護的影響

        傳統(tǒng)配電網(wǎng)與用戶之間呈單向流動,當該配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,通常就是影響整條電路的使用,根據(jù)傳統(tǒng)配電網(wǎng)的保護原則,進行保護設計即可。但是將分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)后,由于分布式電源自身的分布式特點,使之與用戶之間呈多向流動態(tài)勢,因此,在電路某一位置出現(xiàn)故障時,不會影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)的使用,僅對故障處進行修復即可,分布式電源的接入使整個配電網(wǎng)形成了一個多電源系統(tǒng),這一系統(tǒng)需要保護設備的方向性,此時需要安裝方向性的敏感元器件,但敏感元器件成本較高,因此,分布式電源的接入并不能滿足配電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟可行性。

        2.4 對系統(tǒng)損耗的影響

        綜上所述,將分布式電源接入配電網(wǎng)系統(tǒng)后,會使電網(wǎng)系統(tǒng)與用戶之間成多向流動態(tài)勢,這就使得整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的整個流向發(fā)生改變,主要對配電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響如下:(1)分布式電源將會降低對配電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗。主要體現(xiàn)在兩個方面,一是當電網(wǎng)系統(tǒng)中有一個節(jié)點的分布式電源輸出量大于該節(jié)點的負荷量時,價值整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的總體符合量大于整個配電網(wǎng)系統(tǒng)分布式電源的輸出量,這從整體上看,可以在一定程度上降低分布式電源對配電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗。二是當配電網(wǎng)系統(tǒng)中每一節(jié)點的分布式電源輸出量都大于其對應節(jié)點的負荷量時,分布式電源就會在一定程度上降低對整個配電網(wǎng)的損耗。(2)分布式電源將會對增大對配電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗。當配電網(wǎng)系統(tǒng)中沒有一處節(jié)點的分布式電源輸出量大于該節(jié)點的負荷量時,同時整個分布式電源的輸出量又大于整個系統(tǒng)的負荷量,那么,分布式電源將會大幅增大對配電網(wǎng)系統(tǒng)的損耗。

        2.5 對配電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃的影響

        若在配電網(wǎng)系統(tǒng)中過多的接入分布式電源,雖然很大程度上提高了用電質(zhì)量,減少了電網(wǎng)系統(tǒng)故障的發(fā)生頻率,但也有其弊端,分布式電源引發(fā)的一系列配電網(wǎng)綜合性問題也將會對整個配電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行帶來影響。因此若想保持電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定,首先對分布式電源進行合理調(diào)度,在分布式電源進行接入時,應根據(jù)配電網(wǎng)系統(tǒng)概況,在合適的位置接入合適的分布式電源,從而使其合理的集成到原有的電網(wǎng)系統(tǒng)中,使其與電網(wǎng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合,融為一體。由于分布式電源自身的分散性特點,與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)相比,其會給影響配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因此,為有效解決這現(xiàn)象,應在分布式電源接入之前,仔細觀察了解配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行情況,對分布式電源的接入位置進行合理選擇,做好評估工作,從而有效確保配電系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

        3? 結語

        總的來說,分布式電源作為一項新技術,其在配電網(wǎng)領域具有較大的應有優(yōu)勢,能有效減少電網(wǎng)系統(tǒng)故障的發(fā)生頻率,但其在給電網(wǎng)系統(tǒng)帶來便利的同時,也給電網(wǎng)系統(tǒng)到來一些消極影響,文章對此作了詳細分析,并簡略提出了對應的解決對策,以期推動分布式電源在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的廣泛應用,同時為相關企業(yè)的電網(wǎng)建設提供一定參考。

        參考文獻

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        [2] 肖浩,裴瑋,鄧衛(wèi),等.分布式電源對配電網(wǎng)電壓的影響分析及其優(yōu)化控制策略[J].電工技術學報,2016,31(S1):203-213.

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