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【摘 要】本文首先探讨分布式能源供电系统与电力系统并网的意义,它不仅可以提高供电稳定性、减少污染,还能降低成本;文章再分析分布式能源供电系统并网后对电能质量、系统故障和潮流计算的影响及解决对策。
【关键词】分布式能源供电系统;并网;电力系统
0.引言
电力资源是当前及未来的一种重要资源,它在人类生产和生活的各个方面都发挥了重要的作用,极大的提高了人们的生活水平以及经济发展水平。但是,大量使用电力资源带来了严重的能源紧缺和环境污染问题,同时传统电力系统的缺点也导致电力系统的稳定性不高,安全性较差,并导致频发电力事故。从电力事故频发也证明传统大电网系统的缺点,大电网局部事故容易扩展,联网和维护成本高,电力资源利用率低。而分布式能源供电系统具有灵活性高、兼容性强的特点,分布式能源系统可以解决传统电力系统带来的问题。
1.分布式能源供电系统概述
分布式能源供电系统是指不直接与集中输电系统相连的35KV及以下电压等级的电源,主要包括发电设备和储能装置,它与传统电网供电系统有很大的区别[1]。它并非采用传统发电技术,而是以先进的材料技术、制造技术以及自动控制系统等新工艺新技术为基础形成的新能源生产系统。它可以高效的利用发电时产生的废弃能源,例如利用现场产生的废气、废热和多余压发电,在现场生产可再生能源。与传统电力系统相比,它具有污染低、可靠性和稳定性高、灵活性强的优点。
2.分布式能源供电系统与电力系统并网的作用
2.1提高供电稳定性
分布式能源供电系统与电力系统并网后,可显著提高电力系统的可靠性。即使电网断电,分布式能源供电系统可凭借自身新工艺和新技术继续保持供电,从而确保连续供电;和传统电力系统能源供应相比,分布式能源供电系统采用多元化的能源利用类型和供应渠道以及多样化的发电能源供应战略,有效保证能源供应的安全性,有效缓解传统能源紧缺造成电力能源紧缺问题;最后,分布式能源供电系统的规模小且分散,发生意外事故或电力灾害的可能性更小,比传统供电系统的安全性更高,供电也更加稳定。
2.2减少污染
从分布式能源供电系统的定义可以看出,分布式能源供电系统利用废弃能源生产可再生能源,分布式能源也使用清洁能源发电,因此分布式能源供电系统可以减少污染物排放量。同时分布式能源供电系统无需重新建设高压输电线路,可减少新建高压输电线路带来的电磁污染,降低分布式能源供电系统对输电周边自然环境产生的危害。最后,分布式能源供电系统与电力系统并网可以减少传统电力资源的利用,减少生产传统电力资源带来的环境污染危害。
2.3降低成本
一是减少电能损耗。分布式能源供电系统多位于用靠近用户的负荷中心,可以减少运输电网带来的损耗;二是减少建设成本。分布式能源供电系统设施对土地和空间体积需求更小,可以减少前期建设分布式能源供电系统的资金投入,降低成本;建设分布式能源的周期短,可根据系统负荷增长进行扩建,可减少投足资金损耗,提高资金利用率。三是降低维护成本。分布式能源供电系统的安全性高、可靠性强,系统发生故障几率更低,维修几率也更低。同时即使发生故障,维修难度更小,维修成本也更低。
3.分布式能源供电系统与电力系统并网存在的问题及对策分析
3.1对电量质量的影响及对策分析
电能质量是反映设备正常运行状态下的相关电能指标发生偏差的程度,如电压波动情况、谐波、过电压、电压跌落或涌流等电能指标,当分布式能源供电系统与电力系统并网会导致电压发生异常波动,并出现谐波和电压跌落或涌流等问题,而影响电能质量。针对电能质量问题,首先应使用短路比和刚性率分析并评估分布式能源供电系统个电网系统的电能质量带来的影响,再使用旋转型和逆变型电源分析评估分布式能源供电系统对电力系统电压的影响,例如常用于控制分布式能源发电过程产生的电能波动对电压的影响可采用相关存储方法解决[2]。
3.2对引起系统故障的影响及对策分析
分布式能源供电系统并入电力系统会影响配电网拓扑结构和短路电流,并导致数据发生变化,最终引起设备出现运行故障[3]。由于分布式能源供电系统的差异,分布式能源供电系统并入电力系统引起的故障类型和故障排除方法也不同。如传统旋转式分布式能源供电系统会产生较大的短路电流,而逆变器并网分布式能源供电系统产对发电机产生故障有不同的特征,并产生较小的短路电流。系统出现故障后,可采用多代理技术恢复故障,可提高故障处理效率和成功率。还需要改进原有保护策略,制定新的电网配置保护方案,如设置故障限流器,降低故障后的电流,避免电流过高影响保护配置。
3.3对潮流计算的影响及对策分析
分布式能源供电系统并入电力系统是配电网电源配置结构的变化,电源配置结果变化必然引起潮流计算发生相应的变化。当分布式能源供电系统并入后,潮流计算模型以及节点类型与计算模型和节点类型差异较大,因而可采用收敛性更好的计算方法。
4.结语
从我国经济发展趋势以及我国能源局势来看,分布式能源供电系统与电力系统并网必然成为未来发展趋势。虽然,分布式能源供电系统的并入对电力系统的电量质量、系统故障、潮流计算以及其它方面产生一定的影响,但是依旧不能阻挡历史的车轮,分布式能源供电与电力系统的并网运行将越来越普遍。
【参考文献】
[1]谭朝华.分布式能源接入电力系统的影响[J].中国高新技术企业,2014,(17).
[2]张岩波.分布式能源接入对配电网的影响[J].现代电子技术,2012,(21).
[3]胡波,汪少勇.分布式发电接入政策措施研究[J].电力勘测设计,2011,(02).
【关键词】分布式能源供电系统;并网;电力系统
0.引言
电力资源是当前及未来的一种重要资源,它在人类生产和生活的各个方面都发挥了重要的作用,极大的提高了人们的生活水平以及经济发展水平。但是,大量使用电力资源带来了严重的能源紧缺和环境污染问题,同时传统电力系统的缺点也导致电力系统的稳定性不高,安全性较差,并导致频发电力事故。从电力事故频发也证明传统大电网系统的缺点,大电网局部事故容易扩展,联网和维护成本高,电力资源利用率低。而分布式能源供电系统具有灵活性高、兼容性强的特点,分布式能源系统可以解决传统电力系统带来的问题。
1.分布式能源供电系统概述
分布式能源供电系统是指不直接与集中输电系统相连的35KV及以下电压等级的电源,主要包括发电设备和储能装置,它与传统电网供电系统有很大的区别[1]。它并非采用传统发电技术,而是以先进的材料技术、制造技术以及自动控制系统等新工艺新技术为基础形成的新能源生产系统。它可以高效的利用发电时产生的废弃能源,例如利用现场产生的废气、废热和多余压发电,在现场生产可再生能源。与传统电力系统相比,它具有污染低、可靠性和稳定性高、灵活性强的优点。
2.分布式能源供电系统与电力系统并网的作用
2.1提高供电稳定性
分布式能源供电系统与电力系统并网后,可显著提高电力系统的可靠性。即使电网断电,分布式能源供电系统可凭借自身新工艺和新技术继续保持供电,从而确保连续供电;和传统电力系统能源供应相比,分布式能源供电系统采用多元化的能源利用类型和供应渠道以及多样化的发电能源供应战略,有效保证能源供应的安全性,有效缓解传统能源紧缺造成电力能源紧缺问题;最后,分布式能源供电系统的规模小且分散,发生意外事故或电力灾害的可能性更小,比传统供电系统的安全性更高,供电也更加稳定。
2.2减少污染
从分布式能源供电系统的定义可以看出,分布式能源供电系统利用废弃能源生产可再生能源,分布式能源也使用清洁能源发电,因此分布式能源供电系统可以减少污染物排放量。同时分布式能源供电系统无需重新建设高压输电线路,可减少新建高压输电线路带来的电磁污染,降低分布式能源供电系统对输电周边自然环境产生的危害。最后,分布式能源供电系统与电力系统并网可以减少传统电力资源的利用,减少生产传统电力资源带来的环境污染危害。
2.3降低成本
一是减少电能损耗。分布式能源供电系统多位于用靠近用户的负荷中心,可以减少运输电网带来的损耗;二是减少建设成本。分布式能源供电系统设施对土地和空间体积需求更小,可以减少前期建设分布式能源供电系统的资金投入,降低成本;建设分布式能源的周期短,可根据系统负荷增长进行扩建,可减少投足资金损耗,提高资金利用率。三是降低维护成本。分布式能源供电系统的安全性高、可靠性强,系统发生故障几率更低,维修几率也更低。同时即使发生故障,维修难度更小,维修成本也更低。
3.分布式能源供电系统与电力系统并网存在的问题及对策分析
3.1对电量质量的影响及对策分析
电能质量是反映设备正常运行状态下的相关电能指标发生偏差的程度,如电压波动情况、谐波、过电压、电压跌落或涌流等电能指标,当分布式能源供电系统与电力系统并网会导致电压发生异常波动,并出现谐波和电压跌落或涌流等问题,而影响电能质量。针对电能质量问题,首先应使用短路比和刚性率分析并评估分布式能源供电系统个电网系统的电能质量带来的影响,再使用旋转型和逆变型电源分析评估分布式能源供电系统对电力系统电压的影响,例如常用于控制分布式能源发电过程产生的电能波动对电压的影响可采用相关存储方法解决[2]。
3.2对引起系统故障的影响及对策分析
分布式能源供电系统并入电力系统会影响配电网拓扑结构和短路电流,并导致数据发生变化,最终引起设备出现运行故障[3]。由于分布式能源供电系统的差异,分布式能源供电系统并入电力系统引起的故障类型和故障排除方法也不同。如传统旋转式分布式能源供电系统会产生较大的短路电流,而逆变器并网分布式能源供电系统产对发电机产生故障有不同的特征,并产生较小的短路电流。系统出现故障后,可采用多代理技术恢复故障,可提高故障处理效率和成功率。还需要改进原有保护策略,制定新的电网配置保护方案,如设置故障限流器,降低故障后的电流,避免电流过高影响保护配置。
3.3对潮流计算的影响及对策分析
分布式能源供电系统并入电力系统是配电网电源配置结构的变化,电源配置结果变化必然引起潮流计算发生相应的变化。当分布式能源供电系统并入后,潮流计算模型以及节点类型与计算模型和节点类型差异较大,因而可采用收敛性更好的计算方法。
4.结语
从我国经济发展趋势以及我国能源局势来看,分布式能源供电系统与电力系统并网必然成为未来发展趋势。虽然,分布式能源供电系统的并入对电力系统的电量质量、系统故障、潮流计算以及其它方面产生一定的影响,但是依旧不能阻挡历史的车轮,分布式能源供电与电力系统的并网运行将越来越普遍。
【参考文献】
[1]谭朝华.分布式能源接入电力系统的影响[J].中国高新技术企业,2014,(17).
[2]张岩波.分布式能源接入对配电网的影响[J].现代电子技术,2012,(21).
[3]胡波,汪少勇.分布式发电接入政策措施研究[J].电力勘测设计,2011,(02).