分布式电源接入对配电网的影响及应对措施

分布式电源接入对配电网的影响及应对措施

(国网北京市电力公司北京100031)

摘要:本文主要对配网自动化影响分布式并网接入的情况进行分析,并且对相应的配网自动化系统与分布式光伏发电接入相适应的调整情况进行研究,并且重点研究以后分布式光伏发电并网的趋势,让配电自动化系统与渗透率不同条件下的分布式光伏发电技术改造方案进行结合。

关键词:分布式;电源接入;配电网;影响;应对措施

1分布式光伏接入对配电自动化影响

1.1馈线自动化影响

在配电自动化系统当中,馈线自动化扮演着非常重要的角色,在已经建成使用的配电自动化系统当中,一般情况下故障定位的策略主要是根据短路电流在配电网当中的具体分布来对故障进行定位,具体原理如下,若是某一个区域的端子上出现了短路电流,然而在相应区域内,其他的端子没有出现短路电流信息的上报,则可以判断在这个区域内出现了故障,如果其他断路中也有进行短路电流信息上报的情况,则可以判断这个故障在其他的区域。如果发现分布式光伏发电馈线接入的条件下,出现了某一个区域的故障,除了需要关注这个区域当中主电源侧端点可能会出现的主网电源供出短路电流外,还需要注意会在这个区域的其他发电连接端点产生某些相应的分布式光伏发电短路电流,在配电网短路的条件下,分布式电源会受到一定程度的影响,馈线和开关过程中流过的短路电流情况如下图1所述,如果2号馈线的c和b开关位置出现短路电流时,分布式光伏发电和驻点间都会出现在短路点当中进行短路电流的注入,会短时间内让短路电流进一步增大其次,如果短路点的b开关闭合开关s处有主电源或者本馈线上有接入的光伏,其他光伏等的短路电流,会让整个故障段的馈线的电压进一步上升而造成主控主电源的供出短路电流相比于没有光伏时出现一定程度的下降。

图1分布式光伏发电影响配电网短路电流的情况

如果在实际检测的过程中发现主网电源出现的短路电流和分布式光伏出现的短路电流之间偏差非常大,就需要注意让短路电流的上报阈值提高,通过这种方法来对主网电源和分布式电源发电的电流进行有效区分,并且依照短路电流的具体位置定位故障点,如果分布式光伏发电的供出短路电流和主网电流之间没有较大的区别,难以进行一定的区分,可以依照传统的故障定位方式,对可能出现误判的故障定位进行判断。

如果在整个系统当中短路容量和正常情况相比比较小,而且,出现的故障区域以及主电源之间具有一个较远的距离,那么需要注意主电源出现的短路电流供出情况也相对比较小,如果在整个系统当中故障区域当中光伏式发电容量比较大,而且与故障点的距离比较近,那就会造成分布式光伏发电出现的短路电流非常的大。仿真不同,条件下的导线型号、配电网短路、不同系统之间的短路容量、不同光伏接入容量等诸多情况,获取相应的结论,可以发现从电缆线路的角度进行分析,在整个条件相对不利的情况下,如果分布式光伏发电的接入容量能够超过整个负荷容量的25%左右,在距离为15公里的供电半径以内接入了容量超过总负荷的50%,在距离为5.9公里的供电半径之内,馈线自动化往往不会受到光伏发电接入的很大影响,所以不需要进行任何的调整,其次,对于一些架空线路在条件不利的情况下,如果分布式光伏发电的接入容量达到整个负荷容量的25%的时候,距离控制在供电半径6.3公里的时候或者在接入容量达到整个负荷容量50%的时候,供电半径处在1.9公里的时候,馈线自动化故障定位系统无不会被分布式光伏发电所影响,不需要做任何的调整。

1.2运行监控影响

分布式光伏发电接入电网可以在一定程度上让配电网的潮流分布出现改变,对配电网的稳定电压分布情况具有非常大的影响,通常条件下,需要注意加强分布式光伏发电的合理配置工作,这样能够支撑整个配电网的电压,另外系统的分布式光伏发电无约束的进行运行,可能会在一定程度上造成配电网当中一些节点产生电压波动等情况。

通过分布式光伏发电相配电网中大量接入情况而影响电压波动的仿真分析可以发现,如果在一些复杂沿线当中出现光伏集中在馈线末端等情况,往往说明这个区域的电压波动情况最显著。一些配电网单电源辐射式接线,不管是在什么地方进行了并网的操作,那么其电压波动的最大地方一定是处在馈线的末端,光伏功率波动会大幅度造成光伏容量和馈线长度出现正比的情况,如果发现光伏输出的功率比较大,会在一定程度上造成配电线路出现大幅度电压波动等情况。

2分布式光伏接入对配电自动化应对的措施分析

2.1馈线自动化应对措施

让变电站重合闸延时时间增长,在故障出现的两秒以内,可以让馈线分布式电网发电与电网全部脱离,并且在产生断路器跳闸的情况下的2到3秒之内进行延时重合,如果出现的是永久性故障,则会出现再次跳闸等情况,这个时候需要进行二次采集,将故障信息收集起来,并且将分布式光伏发电的影响排除。

不保持配电终端送过流信号,让信号保持时间控制在一秒之内,并且在现有配电终端条件下,对线路巡检和过流信号可靠上送等情况进行分析,一般情况下,过流信号往往会持续一段较长时间,比如说15分钟或一小时,会直接对二次过流信号的上报产生较大影响,所以一定要保证过流信号时间减短或者不做保持,另外还要确保信号能够进行可靠上送。在设计主站故障处理功能方面,一定要加强二次过流信号叠加的分析。在架空线路馈线自动化当中应用相应的处理软件还需要让信号叠加分析的功能增强,具体分析重合闸前后的配电线路过流信号叠加情况,并且依照相应的分析结果进行处理和故障定位。

2.2运行监控应对措施

2.2.1分布式光伏发电并网监控基本功能

(1)分布式光伏发电并网监测功能

在当前配网运行监控的条件下,让10千伏高压侧并网点和380伏低压侧相关光伏进行控制和监测,具体的情况如下表所示,对于分布式光伏发电接入10千伏配网并网,分析需要依照相关数据,对并网运行信息进行实时的数据采集,主要需要包含光伏发电量参数,无功功率参数,有功功率参数,并网点电压和电流情况,并网点的开关状况,并且向电网调度部门进行及时上传,对远程遥控装置的分布式光伏进行配置合理,对远方控制解并列启停和发电功率的指令进行接收,并且,有针对性的对接入380伏配电网的分布式光伏发电情况进行分析。将获取的数据及时向电网调度部门进行上送。

表1分布式光伏发电并网配电网新增监控信息表

(2)分布式光伏发电并网接入运行控制管理

合理的分析分布式光伏发电的运行方式,并且需要注意进行安全的管理,让操作监控校验、光伏并网和退出安全操作机制能够得到很好的实现。让整个光伏分布式光伏发电并网/退出管理可以根据并网调度的具体协议操作流程来进行操作。

2.2.2分布式光伏发电计划调度及功率平衡分析

分布式光伏发电并网之后在,高渗透率的条件下,由于分布光伏发电过程中的功率平均因素可能会造成分布式电源产生出力不规则等情况,需要与负荷和发电情况的预测情况进行结合,科学合理的对分布式光伏发电功率控制策略进行调度和制定,并且将计划下发对结果进行执行和监视。

结束语

本文主要是对智能配电网建设工程进行深入的研究和分析,希望能够让配电网接纳分布式光伏发电能力得到增强,让分布式电源的主动管理和接入控制得以实现,加快分布式光伏发电的发展。

参考文献:

[1]刘健.含分布式电源配电网的故障定位[J].电力系统自动化,2012,37(2),36-42.

[2]陈炜,艾欣,吴涛,等.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备.2013,33(2):26-32.

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