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配电系统分布式电源技术探讨

 论文栏目:电源技术论文     更新时间:2018/1/25 10:46:47   

摘要:分布式电源以其特有的分散能源利用优势得到了认可,同时也提升了能源利用效率。分布式电源主要是针对中低压配电系统,可以有效地将不同环境友好型分布式电源进行无缝对接到电力系统中。

关键词:配电系统;分布式电源;技术分析

引言

对于配电系统中分布式电源技术而言,主要是针对一些特殊用户提供并网服务,并可以保证当前现有电网的经济运行。通常要在配电系统中完成分布式电源技术,必须要在用户现场进行应的配置,并提供与用户所处环境相匹配的发电机组。通过分布式电源技术,可以在特殊用户周边设置相应的发电设备,利用可再生以及不可再生能源来为配电系统提供能源。

1分布式电源的配电系统中的并网要求

1.1并网概念

并网所指的是分布式发电机组处于正常运行状态时,可以与常规配电网系统中的主回路进行电气连接。通过并网后的此电气连接点,通常被称之为公共连接点。在进行连接过程中,可以通过电缆直接、变压器连接以及逆变器连接等不同类型进行连接。

1.2并网形式分析

分布式电源机组在进配电网并网过程中,必须要严格遵循功率交换形式来进行。可以将其划分为普通并网以及并不上网两种不同的并网形式。普通并网所指的是分布式电源机组将其多余功率电能可以向配电网进行输送。并不上网则是指导不允许并多余功能电能进行外贸送,其电能可以通过公式连接点向用户进行输送。

1.3并网电压分析

通常情况下,分布式电源机组基本与35kV电压等级以下的配电系统进行并网。在进行并网电压选择时,可以依照需要并网分布式电源机组容量大小来进行确定。假如分布式电源机组容量为S,U为其机组电压,I为其机组电流,如果S=√3UI,I=S√3U,则可以证明分布式电源机组容量在一定情况下,可以通过提高分布式机组电压来减少其机组电流[1]。所以,在进行配电网并网过程,需要选择相符合的电压进行并网,确保其公共连接点在进行电流注入时,可以有效地控制在合理范围内。不同区域的电网都具有一定的特征,进行分布式电源并网时,同样也会根据其特征进行严格规定。我国当前拥有一些运行较为成功的分布式电源项目,通过对这些项目的电压分析,可以制定适合于不同区域电网特征的分布式电源并网电压,确保其电压水平处于合理范围以内。

1.4分布式电源机组接入容量分析

分布式电源机组在完成并网后,对于其配电系统的潮流变化会形成一定的影响。但需要将其变化控制在相应的范围中,需要限制好分布式电源机组的容量。此外,当分布式电源机组在进行启动与停机过程中,并不会在电力系统调度的控制下进行。所以,当其机组容量较大时,一旦进行启、停机操作,一定会对周边用户的用电状态形成非大的影响。比如:在进行分布式电源机组启动过程中,其感应发电机必须要依靠电力系统的无功支持来完成启动。在启动过程中电压会突然下降,并会吸收许多无功,导致其配电网线路中的无功电流以及无功损耗都呈现上升的问题。一些国家的分布式电源机组并网时,限制其机组容量不可超出最大负荷的25%,以此来保证其区域内用户的用电安全。

2配电系统中分布式电源技术的分析———以光伏式电站为例

2.1集中式逆变方案分析

所谓集中式逆变方案主要是通过额定功畜类为500kW的逆变器来完成。通常情况下,会以1MW为一个发展单,也就是将1MW光伏组件功率向两台500kW逆变器来进行输送[2]。然后通过一台双分裂变压器将电能向其所连接的主变压器上输入,完善升压并网。简单而言,集中逆变方案主要以集中MPPT,集中逆变为主要流程。其整个系统是由逆变器、交流配电、光伏组件、直流电缆以及其他电网设备所形成,其方案如图1所示。

2.2组串式逆变方案分析

组串式逆变方案所使用的逆变器,通常其输出功率为20、28、33、40以及50kW几种类型。比如:某个地区50kW组串型逆变器,将其额定功率设置在47.5kW,其一台逆变器拥有四路MPPT。其中所拥有的MPPT电压可以将其控制在200~1000V范围内。额定输出电压为3×288/500V+PE。因为,一台逆变器拥有多路MPPT,可以在相对较为复杂的环境中,有效地降低光伏电站发电量所形成的影响。简单而言,组串式方案主要是通过将MPPT分散逆变的方式来完善。其整个系统是通过直流电缆、交流汇流箱、配电网等组成,其形式的逆变方案如图2所示。

2.3集散式逆变方案分析

所谓集散式逆变方案主要是通过集散式逆变器,完成对MPPT以及DC/DC的升压,并将其功能在光伏智能控制器中进行集成。在其功能支持下,将完成升压后的直流电通过集散式逆变器进行转换,让其转换为交流电。光伏智能控制器通常会以单个1MW逆变器,并电压升压至800V,与集中式逆变方案相比,可以有效地减少其直流线损。如果将其交流输出电压升压至520V时,与组串式逆变方案相比,可以降低了交流线损。从当前主流的集散式逆变器额定功率进行分析,主要是以1000kW为主,其集散式逆变器可以将转换率提升至99.1%。MPPT电压可以有效控制在300~850V的范围内,额定电网电压控制在520V。其方案是通过直电缆、光伏组件、智能控制器、双绕组变压器等组件组成,其形式的逆变方案如图3所示。

3光伏储能系统设备状态评估

在进行评估时,由于当前对于光伏储能系统设备评估并没有相应的标准。因此,在进行评论时通常只需要考虑实时运行状态时的评估。并可以通过许多的评估方法来完成对光伏储能系统设备状态评估,但无法对其进行定量化,而只能通过定性方式来完成评估。所以,结合相的方法与模型,并依照系统性与层次性原则来制定一套便捷的评估方法具有一定的意义。

4结束语

总而言之,当前在科学技术的支持下,分布式电源技术可以在一定程度上满足能源系统的客观要求。并基于现有电网支持下,可以将分布式电源进行很好的利用。我国对于分布式电源的研究相对较晚,随着我国智能电网的不断发展,分布式电源技术会被应用于电力工业体系当中。通过合理化的并网设置,不仅不会对配电网形成影响,还可以提高配电网的供电可靠性。

参考文献

[1]袁兆祥,孔祥玉,赵帅.分布式电源接入配电系统可靠性分析方法[J].电力系统及其自动化学报,2013(4):112-116.

[2]侯奎迎.谈分布式电源入网对配电网供电可靠性的影响[J].电子测试,2016,7:89-90.

作者:周文友 单位:广东电网有限责任公司佛山顺德供电局

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