国网浙江永嘉县供电有限公司 浙江永嘉县 325100
摘要:随着国家对分布式电源的政策支持,分布式电源并网容量迅速增加,将对电网的安全稳定运行带来很大影响。当前,国内尚没有分布式电源接入中低压配电网安全性评估方法,如何科学、定量地评估分布式电源接入的安全性仍是电力系统面临的难题。所以,在电力生产过程中应分析分布式光伏发电并网对配电网哪些方面产生了影响,寻找影响产生的具体原因,并制定针对性地解决措施,以消除各个环节的安全隐患,可以确保配电网安全运行,为电力生产提供稳定、优质的生产环境。
关键词:分布式;光伏发电;并网;配电网安全;影响
1分布式光伏发电的概述
分布式光伏发电对优化能源结构、推动节能减排、实现经济可持续发展具有重要意义。当前,在国家相关产业政策支持下,我国分布式光伏发电发展迅猛、潜力巨大,但是,由于这些光伏发电系统规模小、数量多,大量分布式光伏发电的接入将对电网的安全产生显著影响。分布式光伏发电大量接入配电网后,将改变电力系统在中低压层面的结构与运行方式,使得配电网从一种垂直的辐射式网络转变为多电源的水平式网络。当分布式光伏发电接入配电网中的数量和容量达到一定程度时,将对配电网原有的运行安全(如继电保护、自动化系统)、检修安全与计量安全等方面产生影响。
2分析分布式光伏发电并网对配电网安全性的影响
2.1分布式光伏发电对配电网运行安全的影响
(1)继电保护的影响。当前,单电源放射状结构在我国配电网中占据主流,系统潮流方向单一(电源流向负荷),继电保护装置以速断保护形式为主,并不具备方向性。分布式光伏接入电网后,电网潮流将会发生改变,从而对配电网原有的继电保护将产生一定的影响:分布式光伏的接入改变了配电系统的网架结构,变成了多电源。在发生故障的时候,如果分布式光伏接入位置不合理,可能会引起原有的保护装置发生拒动或误动现象;当分布式光伏并网点发生故障,而且分布式光伏处于孤岛运行状态时,故障重合闸时,可能会引起保护误动作,导致无法按时恢复供电,降低供电可靠性;通常情况下,当分布式光伏并网发电系统的功率注入电网时会缩小原有继电保护区域,干扰继电保护装置正常工作。
(2)配网自动化。配网自动化依靠短路电流在配电网上的分布来进行故障定位。如果某个区域的一个端点上报了短路电流信息,而且该区域的其他端点均未上报短路电流信息,则故障在该区域内;如果其他端点中至少有1个也上报了短路电流信息,则故障不在该区域内。但是对于分布式光伏发电接入馈线的情形,当某个区域发生故障时,除了该区域的主电源侧端点会流过主网电源供出的短路电流以外,该区域与分布式光伏电源连接的端点也会流过相应分布式光伏电源供出的短路电流。因此,传统故障定位原理在分布式光伏发电并网时难以应用。
2.2对计量安全的影响
分布式光伏发电并网后在用户端装有电能计量表,存在窃电可能,就有不法分子通过改接、升压、整流、并接电流等形式达到计量表显示更少的耗电而真正使用更多的上网电量的目的,也有通过加快剂量计“转速”,骗取国家电价补贴的现象。
2.3对网损的影响
分布式发电DG可能增大或减少网损,这取决于DG的位置、容量、负荷量的相对大小以及网络拓扑结构等因素。在负荷附近接入DG将使整个配电网的负荷分布发生变化:第一,配电网中所有负荷节点处的负荷量均大于该节点DG的发电量时网络所有线路的损耗减小;第二,配电网中至少有一个负荷节点处的负荷量小于该节点DG的发电量,但是整个配电网的总负荷量大于所有DG的发电总量时可能导致某些线路的损耗增加,但是总体线路损耗将减小。
2.4对检修安全的影响
由于分布式光伏发电大多数情况下属于用户侧并网,一旦负荷与出力平衡时就会存在孤岛效应问题。当检修工作人员在维护接有分布式光伏发电系统的设备时,一旦分布式光伏发电系统保护功能
3分布式光伏发电对配电网安全影响的解决措施分析
3.1确保配电网运行安全的措施
(1)继电保护。分布式光伏发电并网容量较大时,输入功率越高,为避免极大电压产生形成潮流倒向,可以采取加装继电器保护电流。
(2)自动化。电网在发生故障时断开和恢复时正常时运行的灵敏度、可靠性要靠自动化技术保证。在自动化技术上,要适当延长重合闸时限;在光伏发电侧配置低频低压自动解列装置;光伏发电侧重合闸继电器应检同期,而系统侧则应检线路无压;极高分布式光伏发电并网孤岛监测的方法,便于故障时正确选择切断负荷。
3.2确保计量安全的对策
(1)加强对《电力法》、《计量法》、《供电营业规则》的宣传,让用户明白窃电行为触及法律,需要承担相应的法律责任。
(2)建立覆盖所有光伏发电地区的光伏发电量监测系统,根据日照强度、气象条件、关口表电量和总表电量,对光伏发电量相关数据进行跟踪分析,设置报警阈值实施常态监控,对于偏离参考站点过多的用户进行重点稽查。
(3)推广智能电表的应用,确保对采集数据的实时在线监测。同时进一步加强装表接电管理,通过规范化走线、表箱、封签等硬件手段防范窃电行为的发生。
(4)对未投运的光伏项目,加强设计审查、工程验收工作,完成信息建档备案工作。
(5)对已投运的低压光伏项目,加大现场用电检查力度,缩短用电检查周期,重点关注关口表前后接线。
(6)在计量技术监督、质量跟踪工作中加大对光伏用户的抽检比例,必要时进行现场检验测试。
(7)进一步深入分析并开展技术研究,以现有的用电信息采集系统为基础,研究开发软件防范功能和硬件防范设备。
3.3确保检修安全的对策
在我国的配电管理过程中往往出现这样那样的问题,在配电检修方面,相关部门应该及时的制定先关的法律法规或相关的管理规程,加强对我国光伏产业监管及国家电网安全运行。大量的科学研究及实验论证表明,光伏电中的孤岛效应无法避免,但是适时采取必要检修管理措施,确保检修线路的安全十分有必要。目前,大量的科学研究表明,在解决继电保护问题时,额外添加保护设备和调整保护逻辑是没有太大意义的,应该对已有的配电保护设施进行定期,认真的维护与审核,按照国家相关的法律法规严格履行检修任务。而国家和政府机构应该大力加强相关法律法规的修订与完善,制定齐备的光伏并网配电检修管理体系。确保线路检修安全。
4结语
总之,分布式光伏发电并网在电力系统上的开发利用,有利于电网的发展更经济、更安全,同时提高了再生能源的利用率。然而,分布式光伏并网在配电网的运行安全、检修安全以及计量安全上存在着影响。因此,需要对问题进行分析,并从安全管理和技术要求上制定一些解决措施,以便于分布式光伏发电并网发挥更大的优势。供电公司可以从网源协同的角度出发,通过科学合理规划,建立健全相关技术标准和规章制度,减少分布式光伏并网给电网带来的影响,确保电网安全稳定运行以及分布式光伏的健康发展。
参考文献:
[1]吴丽红,邹文.分布式光伏发电并网的成本与效益研究[J].中国新技术新产品,2017(16).
[2]肖晶民.分布式光伏发电并网对配电网的影响[J].建材与装饰,2017(45).
[3]毛彦力,朴在林,胡博等.分布式光伏发电并网对配电网电压分布影响的研究[J].中国农机化学报,2015,36(6).
[4]丁文博.分布式光伏发电并网对配电网的影响[J].科技创新与应用,2014,15(34):188-188.
[5]李文才,彭程,王希平,等.分布式光伏发电并网对配电网继电保护的影响研究[J].机电信息,2019,(8).37,39.
作者简介:
施晨阳(1993.8.7),男,浙江永嘉,汉,大学本科,助理工程师,光伏及电站管理,研究方向:光伏、输配电运行管理等。
陈雅阁(1989.3.19),男,浙江永嘉,汉,大学本科,助理工程师,技术员,研究方向:山区10千伏配电线路的安全可靠运行,减少雷雨天气停电的可能性和次数。