要:分布式电源的接入直接影响着电力系统的潮流分布,进而影响配电网的线损。本文从分布式电源接入对配电网的影响出发,列举出配电网线损的主要危害,并对分布式电源对线损影响进行分析,提出配电网线损的解决策略,希望能够有效的降低线损的同时平衡配电网电压水平。
关键词:分布式电源;配电网;线损分析
前言
随着我国各行业发展对电能需求量的不断增加,供电系统的稳定性无论是对供电企业还是用户来说都是非常重要的,如果供电稳定性不高,那么在高用电量下,配电网的供电能力就会受到影响,停电率也会跟着增加,并且配电网的稳定性下降会给整个供电网带来各种问题,停电影响用户,并且高频率的停电更会损坏供电设备,降低供电设备的使用性能,缩短使用寿命,而分布式电源接入虽然能够提高配电网的稳定性,但是依然对配电网的风险性和经济性有影响,所以要对其中的影响进行分析,以保障分布式电源接入提高配电网的经济性降低风险性。
1分布式电源的基本内容
能够对集中供电方式进行补充的方式之一就是分布式电源(Distributed Generation,DG),这种分布式电源的供电形式在风里发电、太阳能发电、水力发电和其他的清洁燃料发电中最为常见,在应用中体现出来的最大的优势就是清洁环保,它能够有效的促进我国清洁能源的进一步发展。结合现阶段我国分布式电源的应用范围不断扩大的情况,根据分布式电源在应用的过程中对发电环境的依赖性比较强,而且能量的分布密度低的限制我们可以得知分布式电源的生产和应用过程中存在一定的不确定性。由此可见,想要有效的保证配电网的运行稳定性,就必须要对接入的分布式电源可能存在的各种情况进行详细的分析,并且做好相关的准备工作,这样才能把电网供电的影响降到最低。
2配电网线损的主要危害分析
2.1线路和设备发热问题
此问题是配电网线损所造成的最大危害问题之一。由于输电线路比较长,所以配电网在进行电能传输过程中一定会存在着电能的损失。在电能输送过程中会出现某种程度的转换,根据能量守恒定律来看,电能在配电网上的损失会转变成为对应当量的热量,这就造成了配电网线路中的某些导体温度越来越高。线路发热的问题不但会使得输电线路发生老化,同时也会使得线路的绝缘性能有所下降。其线损配电设备的发热也很重要,例如变压器以及开关柜的发热问题,在严重的情况下发热故障点会造成火灾的发生,甚至造成人员的触电伤亡。
2.2配电故障问题
在配电网线路长期发热以及相关设备长期发热的情况下一定会引发某些配电故障。其中最为常见的故障就是因为发热所造成的开关柜导体故障。在发热比较严重的情况下就会造成导体接触电阻的不断上涨,随着时间的积累就会烧毁导体和线路接点的接触部分,从而造成停电故障。
2.3能源浪费问题
配电网线损最为重要的危害之一就是会造成大量的能源浪费。因为线损的存在,以前有效的电能在没有被使用的情况下就转变成热能而浪费,同时为了进一步解决线路以及设备发热的问题也需要采用必要的通风以及冷却措施对配电网线路进行处理,增加了线损之外的能量使用,也是一种无形的能量浪费。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从相关统计数据中能够得知,正常情况下配电网的线损率保持在3%以上,但如果配电网线路遭遇到了比较严重的老化或者在传输距离比较远的情况下线损率会有较大的提升,甚至可以达到10%以上。这样不但会造成大量的电能浪费,同时也会对周边的环境造成一定的污染。
3分布式电源对线损影响分析
3.1分布式电源的接入位置及容量对配电网的影响
3.2分布式电源运行方式对线损的影响
将分布式电源接入节点,分别选取分布式电源功率因数为0.85、1、-0.85三种情况进行仿真计算。当分布式电源功率因数为0.85或1时,随着分布式电源容量占总负荷容量比例的增加,线路有功损耗变化呈U形曲线。而当分布式电源功率因数为-0.85时,随着分布式电源容量占总负荷容量比例的增加,线路有功损耗一直变大。由此可见,在分布式电源接入位置一定的情况下,分布式电源以滞后功率因数运行的线损要小于超前功率因数运行,即分布式电源在滞后功率因数运行下向电力系统发出无功功率,能对负荷的无功功率进行补偿,从而降低线路的无功电流,有助于降低线路有功损耗。
4配电网线损的解决策略
4.1进行线路的改造
传统配电线路设计过程主要是根据导线长时间允许的安全载流量以及导线所具有的机械强度进行的。但为了节约能源,可以将电能的损耗当成配电网线路选择导线截面的主要依据,要按照节约能源的原则来进行配电网线路的改造。
4.2对于三相负荷进行平衡
从我国能源标准《企业合理用电》(GB348583)中的有关规定来看,需要确保配电系统中单相的用电负荷都要接到三相电网当中,这样能够有效降低三相负荷电流的不平衡度。在实际的配电网运行过程中,不会出现三相负荷完全平衡的情况,并且各相负荷电流也不会相同,这就使得相间电流不能平衡,从而在相线以及中线上出现一定的损耗,同时损耗会随着电能的传输而不断增加。所以需要在规定时间内对三相负荷实施测量,最大程度上降低三相负荷不平衡度。总的来说,需要确保配变出口电流不平衡度在10%以上,需要确保低压供电网络始端的负荷电流不平衡度在20%以上,这样能够确保比较好的降损效果。
总结
综上所述,电能作为绿色能源在生活和生产中应用的越来越大,而配电网运行的安全性和稳定性也成了供电企业非常重视的问题。尽量减少分布式电源接入对配电网的影响,根据当前配电网的运行状态和相关技术对分布式电源的介入配电网的线损进行有效的改善,这样才能有效的保证分布式电源接入配电网后的稳定性,降低停电频率,提高供电系统的供电质量。
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论文作者:李斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/18
标签:分布式论文; 电源论文; 配电网论文; 线损论文; 线路论文; 电能论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第24期论文;