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浅谈微电网对配电网系统的影响

随着新能源迅猛发展,微电网成为发展新的风向标。近两年国家相继出台相关政策,助力微电网的发展。

浅谈微电网对配电网系统的影响

国家发改委、国家能源局下发《关于新能源微电网示范项目名单的通知》发改能源〔2017〕870号,28个新能源微电网示范项目获批。这批项目带来的新增光伏装机为899MW,新增的电储能装机超过150MW,此外,各种热储能、风电等其他类型能源也都有体现。

国家发展改革委国家能源局关于印发《推进并网型微电网建设试行办法》发改能源〔2017〕1339号的通知。对并网型微电网提出了高效配置的能源生产与消费体系建设的方法及思路。

导读

由于独立型脱离于配电网,所以这里只浅析对并网型微电网对配电网的影响。并网型微电网的优点是可以解决分布式可再生能源大规模接入电网所带来的问题。分布式电源的接入改变了配电网原先单一、辐射状的网络结构,其大规模应用将对配电网规划、电能质量、继电保护和可靠性等造成较大的影响。采用微电网技术有利于促进上述问题的解决。

1、电能质量的改善性电力系统中对供电质量敏感性的用户原来原多,对供电质量提出了新的要求,为此,电网公司需要不断提高供电质量。微电网的接入对配电网的电能质量有如下改善作用:

(1)电网高峰负荷或某些紧急情况时,微电网能迅速增加出力,对部分负荷起紧急支撑作用。

(2)光伏发电系统、风力发电系统等分布式电源受自然气候影响,输出功率具有波动性、随机性、间歇性。对此,微电网可以通过对燃机、储能装置等可控电源的综合控制,实现微电网中的功率平衡调节,降低间歇式分布式电源对电网的不利影响。

(3)在微电网中,分布式电源与电能质量调节器可以实现优化配置和统一控制,甚至可以采用一体化复用技术,以提高设备利用效率。

2、继电保护的复杂性微电网中所含分布式电源种类的不同使其在外边短路故障时,会表现出完全不同的故障特征。总体来说,分布式电源可以分为两类,一类是基于旋转发电机的分布式电源,另一类是具有逆变器接口的分布式电源。在微电网公共连接点处未安装限流装置时,微电网对外可提供的短路电流,与其内部分布式电源的类型直接相关。

目前,我国中、低压配电网的运行结构一般是单侧电源的辐射型供电网络。配电网馈线保护一般配置传统的三段式电流保护。微电网接入后,配电网由单端供电系统变为双端供电系统,此时需要在微电网所接入的馈线两端均安装保护装置,并且必须要酌情加装方向元件。因此并网型微电网内的保护配置方案,必须充分考虑不同运行状态时短路电流大小的巨大差别带来的影响。

3、可靠性的改善传统低压配电网上的用户极易受馈线上故障的影响,且恢复时间较长,对于突发故障缺乏必要的应对措施,难以满足用于对于可靠性原来原高的要求。微电网以其先进的监测控制技术,可以实时监测出上层馈线或微电网内部线路以及元器件的故障,或者是电能质量问题。为了保证网内用户的供电不受影响或微电网内故障不对上层馈线上的其他用户造成影响,必要时微电网控制系统将控制微电网与主网脱离,仅由内部分布式电源和储能设备供电,形成一个小型的供电网络,给网内各用户供电。微电网在主网供电与内部供电之间灵活切换与互补的功能极大增加了供电的可靠性。微电网由于可以减少中压线路负荷,还能对中压网络上的其他用户和整个配电网的可靠性起到帮助,在故障下,特别是自然灾害造成的全网停电情况下,微电网可以根据具体的情况,承担向微电网外重要负荷供电或黑启动功能。

4、总结微电网容量小、稳定性好、灵活性强、适应电网性强、能提高故障时电压及频率的稳定性。同时微电网拥有自我管理和自我控制的特征,既可并网又可独立运行的特点、与电网可实现双向能量灵活交换的能力。与欧美国家相比,我国仍存在一些差距,迫切需要进一步开展微电网关键技术的研究,探索出一条适合我国国情的低碳能源发展道路,促进智能化微电网在我国的综合应用。

计鹏新能源 许自然

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