新能源接入对主动配电网的影响分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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新能源接入对主动配电网的影响分析

裴元

(国网太原供电公司山西太原市030010)

摘要:由于传统能源的储量在不断下降,因此对新能源的开发、使用势在必行,目前已经广泛应用在主动配电网中,并对其有着较大的影响。基于此,本文将从实时监控、电能质量、并网标准与网损伤四方面入手,深入分析新能源接入对主动配电网的影响,同时阐述其在未来阶段的发展趋势,旨在充分发挥新能源的优势,促进我国电网行业的健康发展。

关键词:新能源接入;主动配电网;并网标准;网损伤

前言:主动配电网是运用先进的网络拓扑技术,衍生出来的新型管理方式,能够对局部区域中的能源进行主动式的管理、控制与调配,极大的提高了电网的运行质量。分布式能源年能源主要包括可控负荷、电储能、分布式发电等,由于技术的限制,主动控制、管理仍处于发展的初阶段,但其发展的速度惊人,相信在未来能够为人们的生产、生活提供更高质量的电能。

一、新能源接入对主动配电网的影响

(一)对实时监控的影响

目前,在运行中的配电网大多是放射性的无源电网,并且在能源调度、开关操作、信息采集等方面的运行较为被动、简单。将新能源接入主动配电网中,使得电网的运行更加复杂,所以需要提出更高的要求,但是在电网中容易产生“孤岛”现象,具体表现为:(1)孤岛中产生的电压、频率都无法使用传统的方式进行控制,所以一旦超出规范范围,就很容易发生部件故障。(2)如果电网实际的负载大于“孤岛”中的逆变器容量,最终导致逆变器损坏,影响供电的质量,无法满足用户的需求,甚至会对检测人员造成威胁。(3)当电路发生跳闸现象,如果对其进行合闸操作,就会导致该线路再次发生跳闸问题,并且会导致供需中产生的负荷不平衡,进而降低电网运行的稳定性。

针对上述问题,可以引进全新的电力设备、电子装置,借助自动化、智能化的方式实时监控、调整配电网的电压,保证电压值符合运行标准,保证交换中心功率的平衡性,减少对电网的损伤,避免发生“孤岛”等问题。为了能够保证电网稳定运行,需要在接入新能源时加装专门的保护装置,既可以改进传统的装置也可以能够使用全新的保护设备。由于主动配电网具有保护功能,其可以检测更广的范围,所以要充分发挥其自身的价值,完善恢复供电检测、不平衡检测与同步检测等。

(二)对电能质量的影响

风力发电与光伏发电受环境的影响较大,其自身具有不稳定性、间歇性的特点,相关设备中配置了整流逆变器等电力元器件,因此在运行的规程中规产生直流分量与谐波电流。就谐波而言,当其接入电网以后,会导致电压变形,进而降低电能的质量,同时还会影响设备测量、测量仪表结果的精准程度,增加其运行负荷。在这样的运行环境下,甚至会导致自动装置、继电保护装置产生错误动作,无法保证电力系统稳定运行。在并网中,接入新能源以后通常会产生较多的随机波动,而在可调控方面电网又会产生一定的冲击电流,致使电力频率发生偏差,馈线中的潮流也会发生相应的变化,造成电网在运行中的余度较小,影响供电的质量。

新能源接入对主动配电网以后,其发电单元的启动次数就会极具增加,而这样的现象就会导致配电线的潮流发生变化,增加调整电压的难度。同时,由于发电设备使用了较多的电子装置,所以电压的实际调节、控制都与传统的调配方式有着本质的区别。在运行状态正常的情况下,新能源在接入的过程中会安装逆变器,所以功率方面不会发生变化。但如果功率发生变化,短路就会输入电流,加大电路开关中电流的强度,导致电流超出线路的负载标准,进而会影响电能的质量。

(三)对并网标准的影响

目前,新能源接入主动配电网技术在我国依然处于研究的初级阶段,且相关的制度尚未构成严谨的体系,并未制定统一的、权威性的管理标准。由于新能源接入存在一定的不确定性,特别是中型、大型的新能源,一旦在接入的环节中发生失误,就会大致整个系统被破坏,包括安全用电、电能质量等多方面。

在新能源接入方面,尚存在诸多不足,如无功控制、有功控制与穿越能力等,并且检测的方式方法还有较大的进步空间,全面提高供电的质量与安全性。随着新能源接入技术的发展,电力部门需要不断的完善其运行、检测与接入的标准,依据我国电网行业的发展需求,需要对政策、标准提出更高的要求与标准[1]。

(四)对网损伤的影响

将新能源接入主动配电网以后,配电系统就会有当前单一式的电源辐射网络逐渐转变为多电弱环、互联的网络。另外,电网的分布形式也会发生根本性的转变,无法准确的预测电路中运行负荷的方向、大小。正是由于这样的原因,电网在运行的过程中,新能源接入主动配电网以后,其造成的网损问题不仅与负载有着密切的联系,还和电源容量、位置有着紧密的关系,

二、新能源接入对主动配电网的展望

(一)更加智能化

目前,智能化是各个行业发展的最终目标,而主动配电网也不例外。在未来,能够充分利用的风力发电、光伏发电等方式打破传统方式的限制,加强对新能源接入的管理,建立一套系统的管理体系,保证用户能够自如的使用高质量的电能。同时,建立全新的电网以后,能够脱离当前的配电站设施,从而减少电网运行所需的资源、成本,同时还能够降低电网运行所产生的功率,最大程度的降低电网运行符合,实现对电网运行定的主动调控。通过这样的方式,可以极大的提高新能源接入主动配电网的智能化程度,便于供电企业维护电网系统,保证电网系统稳定运行,从根本上提高电能的质量,满足人们的用电需求。另外,在数据采集方面,也需要应用智能化技术,如对电流、电压、谐波、电量的检测,依靠智能化、自动化的技术形式,主动记录用户的实际用电,并对数据进行分析,避免发生偷电等不良问题。

(二)应用更广泛

随着社会的发展,电动汽车已经广泛出现在日常生活中,并且在未来将会成为主要的交通工具,减少对不可再生资源的利用。如果电力汽车的数量不不断增加,那么传统形式的电厂将无法满足用电需求,所以需要在新能源接入主动配电网方面寻求突破,解决人们的用电问题。另外,在生活方式日益丰富的今天,会有更多的行业需要高质量的电能,所以需要拓宽新能源接入主动配电网的应用范围,而这一切的前提都是要加大对该项技术的研究,在提高科研成果的同时,将其应用在具体的行业中,从而满足社会发展、进步的需要[2]。

结语:综上所述,新能源接入主动配电网技术依然处于发展阶段,并且其影响已经渗透至电网的各个环节中。以此为基础,电力部门需要根据新能源接入对电网的实际影响,加大研究力度,发挥其优势并弥补不足之处,为新能源接入主动配电网的发展奠定坚实的基础。所以,在未来的发展中,随着科研力度的加深,新能源接入主动配电网将会有更加广阔的发展空间。

参考文献:

[1]丁明,石雪梅.新能源接入对主动配电网的影响[J].电力建设,2015,36(01):76-84.

[2]丁建忠,缪立恒.主动配电网背景下无锡电网新能源消纳研究[J].电信科学,2017,33(S1):89-95.