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常见问题

风电光伏等新能源可以直接并入电网么?有哪些技术问题需要解决?

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016/6/24     浏览次数:    

风能


1、首先我们将风电、光伏归入分布式发电,简单理解就是分散。那么为什么要推广分布式发电:大规模互联电网弊端凸显,成本高,运行难度大,难以适应用户更高层次的安全性和可靠性要求(出现过大规模停电事故),供电方式多样化也受到限制;能源危机爆发及环保意识的增强;科研、企业人员要生存(逃)等。

2、推广分布式发电有何优点那:分布式发电可以简单根据负荷现场布置,使得其布局灵活,电力资源有效分配;在一定程度上延缓了输、配电网升级换代所需的巨额投资;与传统大电网互为备用,提供供电可靠性;新电改推出,说不定还能赚点钱,体验老板的感觉;推动供电方竞价机制的建立。

3、但是搞了这么多年分布式发电,似乎更多是口号和利益的分割,而细心观察自然会发现分布式发电都是直接接入电网的,其中涉及到分布式发电电源到电网之间的连接点——电力电子变流器转换环节,以及相关控制、保护等环节,这估计也算是技术的难点,也是企业差异的体现。

4、那么分布式发电到底存在哪些技术问题:(1)设计规划问题:分布式发电逐步渗透电网,自身随机性强,需要考虑可靠性问题;分布式发电种类多样、规模多样,运行方式多变,如何安装、安装在哪里、何种运行方式,带来的总体评价性能是不一样的;当前及未来电网的承载能力及“三公”分配问题,在一定程度上影响了分布式发电的并网情况,如西北地区悠闲转动的风力发电机。(2)电能质量问题:就目前看,少量的分布式发电装置对电网来说基本上忽略的,但是逐步放开后,新能源比重增加,会对电力系统的电压形态、短路电流、电压闪边、谐波、直流注入、网损、潮流、继电保护等带来一系列影响。因为分布式发电许多采用电力电子装置接入电网,变流器(逆变器)的控制策略对电网不平衡电压会有影响。||许多分布式发电并网采用防逆流装置,正常运行时不会向电网注入功率,但当配电系统发生故障时,短路瞬间会有分布式电源的电流注入电网,增加了配电网开关的短路电流水平,可能使配电网的开关短路电流超标。因此, 大功率分布式电源接入电网时,必须事先进行电网分析和计算,以确定分布式电源对配电网短路电流水平的影响程度。||并网时一般不会发生闪变,孤岛运行时如储能元件能量太小,易发生电压闪变||因为电力电子装置自身易产生谐波,主动和被动谐波治理也得以被推动发展。||因为变流器并网过程存在有无(高频)隔离变压器之分,而无变压器情况下系统整体效率得以提升,使得其存在一定市场份额,当无隔离(高频)变压器时,那么存在分布式电源侧直流和电网交流侧的互相交互作用(可以直观想象一下太阳能发电),当电网存在直流注入时,将直接造成系统电磁元件(如变压器)的磁饱和现象,同时产生转矩脉动。||分布式电源的接入改变了配电网中各支路的潮流流动情况,使得系统网损发生变化,其受到负载、连接的分布式电源的位置和容量大小等影响。||分布式电源的接入,使得系统潮流不再单向流动,难以预测,极大影响电压调整。||因为传统大电网的继电保护装置已经成形,短时内不会重新改造,一方面分布电源的接入要考虑与之配合问题,不合理(就算有时合理)的控制策略和配置方式,会造成重合闸失败、继电保护装置的保护区缩小、潮流改变使得继电保护误动作。||另外注意孤岛问题。(3)储能配置、功率预测及平滑等问题,目前估计很多都不愿意这么搞的。(4)管理、监控、维护问题。(5)效益权利纷争问题(这真的也算个技术活)。

5、以上只是具有代表性的一部分问题,针对这些问题,当前更多采用建模、预测等手段初步验算。不过应用与现场还是困难重重,既然如此难以搞定,电网就对这样一种不可控电源进行了限制、隔离的处理方式,一方面要求电源端设备的性能指标,另一方面一旦电网故障,要求分布式电源必须马上退出运行(IEEE1547)。

6、为了更好协调分布式发电和电网之间关系,微电网的概念得以推出。微网的定义尚未统一,这里给出一种:微网是指由微电源(分布式电源)、储能装置、负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、管理和保护的自治系统。微电网对外可以看做一个单一的可控单元,通过公共耦合点的静态开关接入电网,实际操作时微网的入网标准只针对微网和电网的公共连接点,而不考虑微网内各个(分布式)电源,从而实现分布式发电和电网更和谐的相处。目前,微网从整体控制策略上主要有主从控制、对等控制、基于多代理的分层控制等,而内部微电源的控制主要有恒功率控制(P/Q)、恒压恒频控制(V/F)和下垂控制(DROOP)等。


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