新能源接入对主动配电网的影响论文_张振亮

新能源接入对主动配电网的影响论文_张振亮

(国网乌鲁木齐供电公司 830011)

摘要:与传统配电网相比,主动配电网具有诸多优势,新能源的接入拓展了其发展空间,同时也带来了一些不利影响。本文主要分析了新能源接入对主动配电网的电能质量、负荷预测、并网标准和运行监控几方面的影响,并提出了相关解决建议。

关键词:新能源接入;主动配电网;运行监控;负荷预测

引言

现代建设对能源的消耗非常大,随着资源总量的减少,人们开始认识到资源的宝贵,并通过各种途径保护能源。研究新能源是一个大方向,在电力行业有着明显体现,包括风力发电、太阳能发电、生物发电等,而传统配电网难以满足新能源的应用要求,加上人们对配电网期待更高,主动配电网应运而生。主动配电网具有极强的可观性和可控性,目前已有不少相关研究,新能源的接入会对其产生何种影响备受关注,进而可能关系到我国电力行业的未来发展,需认真对待。

1 对电能质量的影响

作为新能源的一种,风力发电在当前备受关注,虽然节能环保,取用方便,但也存在有劣势,比如风力发电受自然环境影响较大,这就造成了其不稳定性。相关设备也要做出调整,新增的整流逆变设备容易产生谐波和直流分量,对电压质量造成不利影响,甚至会损坏测量设备和电力系统。

新能源在发电单元上的启动次数过多就会造成配电线路在负荷潮流上的变化增大,进而增加了在电压调整方面的难度。采用大量电子设备装置,在实际电压的调节上和控制上都与传统的电网有着很大的区别。正常运转时不会出现向电网进行输入功率的问题,一旦发生故障,短路就会瞬间向电网中输入电流,影响在电网运行方面的安全。

2 对负荷预测的影响

随着用电量的增长,配电网压力增大,为保证安全稳定供电,需对用电需求进行预测分析,防止负荷过大,损坏电网。在过去的被动式配电网中,负荷预测主要针对规划期内的负责增长,而且用户都属于本供电区,对新能源基本上不予以考虑和预测。电力改革使得大量分布式新能源开始介入,与传统的负荷预测相比,新能源的负荷预测更为复杂。传统的供电负荷预测大致包括调查、方法选择、预测、对比几个步骤,其中调查阶段包括对大用户用电负荷情况的调查,以及对历史用电数据的搜集,并且要了解本地的经济发展水平。搜集相关信息后,选择合理有效的预测方法,对数据进行整理分析,预测最大负荷,经过校核比选,最终得出结果。

而新能源接入的供电负荷预测比较复杂,首先,需要收集历史数据、大用户用电情况、本地用户的用电习惯等信息,还要了解新能源的最新成果及其用途。然后,采取科学的方法分析负荷特性的变化规律,清楚新能源接入的覆盖规模和具体分布情况,并且要根据当地客户用电习惯,对当地用电双向变化进行分析,了解其特征和变化幅度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接着,还要确定预测的边界条件,并选择恰当的预测方法。接下来展开预测,包括新能源的发展规模、区域分布、用户用电负荷静态最大需求,以及对不同渗透率条件下的本区域负荷双向动态需求变化区间进行预测。经过校核比选,得出最终结论。在执行前两步的同时,还要兼顾当地的经济态势预测。

3 对并网标准的影响

新能源的接入和并网标准还处于初期研究阶段,国内关于此方面的制度尚不完善,也没有形成一个比较权威、比较统一的规定。而且新能源并网可能会出现各种问题,具有一定的不确定性,尤其是大中型新能源,结构庞大复杂,一旦其中一个环节出现失误,就可能会对整体运行造成破坏,包括电能质量、安全用电等方面。新能源的接入也存在着诸多不足之处,比如穿越能力、有功和无功功率控制,检测方法和手段还需要进一步完善,特别是安全和供电质量方面的检测,目前的水平还有待提升。对今后发展趋势加以分析,大中型和小型新能源都会有很好的发展,这就对其提出了更为严格的要求,包括政策制度的制定、兼容能力的提高、调度管理的加强等,各方面的标准都要提升。

4 对运行监控的影响

新能源接入后会产生间歇性波动,如不加以控制,必然会影响到配电网的电压调节,或引起功率失衡,进而导致整个系统不能正常运行。为解决这一问题,可采用高新科技电子装置和电力设备,借助智能化自动监测控制系统对电压进行实时监控和合理调节,新能源交换中心则能够平衡功率,减少对电网的损害。为保证主动配电网安全稳定地运行,应配备专属保护装置,传统的保护装置显然不能满足新的要求,应在原来基础上加以改善,采用新型设备。因为主动配电网具有主动保护功能,且监测范围更广,所以相应的保护装置应使其功能得到充分体现,包括在同步监测、不平衡监测、恢复供电监测等方面都要加以完善。

网络重构的灵活性也是必须考虑的问题,其难度相对较大。主动配电网应该具备自动配网重构功能,配网重构又可分为以下两种:一是正常运行重构,配电网在正常运行或者检修维护时,也应保持电能的高质量,并且把损失降至最低,此时应改变网络拓扑。二是故障重构,配电网发生故障或者受到重大损伤时,需要检查原因,尽快回复正常供电,此时需要对供电范围和路线进行优化和重新调整,确保重要用户能正常用电。

此外,新能源接入会使得现有的配电网变得复杂,经常出现的问题就是孤岛现象,应将其作为重点监测对象。新能源和主配电网分离后,供电工作并未结束,独立配电网依旧由新能源供电,此时极易形成孤岛。在这种状态下,电压和频率很难控制,如果超出允许范围,很可能损坏电力设备。如果因为实际负载过高而引起容量过载,逆变器可能会被毁掉,严重者甚至会引起安全事故。工作人员若重新合闸,则易引起再次跳闸,出现供需不平衡现象,严重损害了供电的稳定性。

5 结束语

新能源接入主动配电网当前时代的需求,也是我国电力行业发展的必经之路,但由于新能源自身的限制,以及技术和其他方面的不完善,会对主动配电网造成多方面的影响。尤其是一些重大影响,不容半点忽视,因为主动配电网是未来的主要趋势,必须处理好新能源与其之间的关系。

参考文献:

[1] 詹并.新能源接入对主动配电网的影响分析[J].中国高新技术企业,2016,38(15):30-31

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[4] 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(1):76-84

论文作者:张振亮

论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期

论文发表时间:2016/12/5

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