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常見問題

風電光伏等新能源可以直接并入電網么?有哪些技術問題需要解決?

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2016/6/24     瀏覽次數:    

風能


1、首先我們將風電、光伏歸入分布式發電,簡單理解就是分散。那么為什么要推廣分布式發電:大規模互聯電網弊端凸顯,成本高,運行難度大,難以適應用戶更高層次的安全性和可靠性要求(出現過大規模停電事故),供電方式多樣化也受到限制;能源危機爆發及環保意識的增強;科研、企業人員要生存(逃)等。

2、推廣分布式發電有何優點那:分布式發電可以簡單根據負荷現場布置,使得其布局靈活,電力資源有效分配;在一定程度上延緩了輸、配電網升級換代所需的巨額投資;與傳統大電網互為備用,提供供電可靠性;新電改推出,說不定還能賺點錢,體驗老板的感覺;推動供電方競價機制的建立。

3、但是搞了這么多年分布式發電,似乎更多是口號和利益的分割,而細心觀察自然會發現分布式發電都是直接接入電網的,其中涉及到分布式發電電源到電網之間的連接點——電力電子變流器轉換環節,以及相關控制、保護等環節,這估計也算是技術的難點,也是企業差異的體現。

4、那么分布式發電到底存在哪些技術問題:(1)設計規劃問題:分布式發電逐步滲透電網,自身隨機性強,需要考慮可靠性問題;分布式發電種類多樣、規模多樣,運行方式多變,如何安裝、安裝在哪里、何種運行方式,帶來的總體評價性能是不一樣的;當前及未來電網的承載能力及“三公”分配問題,在一定程度上影響了分布式發電的并網情況,如西北地區悠閑轉動的風力發電機。(2)電能質量問題:就目前看,少量的分布式發電裝置對電網來說基本上忽略的,但是逐步放開后,新能源比重增加,會對電力系統的電壓形態、短路電流、電壓閃邊、諧波、直流注入、網損、潮流、繼電保護等帶來一系列影響。因為分布式發電許多采用電力電子裝置接入電網,變流器(逆變器)的控制策略對電網不平衡電壓會有影響。||許多分布式發電并網采用防逆流裝置,正常運行時不會向電網注入功率,但當配電系統發生故障時,短路瞬間會有分布式電源的電流注入電網,增加了配電網開關的短路電流水平,可能使配電網的開關短路電流超標。因此, 大功率分布式電源接入電網時,必須事先進行電網分析和計算,以確定分布式電源對配電網短路電流水平的影響程度。||并網時一般不會發生閃變,孤島運行時如儲能元件能量太小,易發生電壓閃變||因為電力電子裝置自身易產生諧波,主動和被動諧波治理也得以被推動發展。||因為變流器并網過程存在有無(高頻)隔離變壓器之分,而無變壓器情況下系統整體效率得以提升,使得其存在一定市場份額,當無隔離(高頻)變壓器時,那么存在分布式電源側直流和電網交流側的互相交互作用(可以直觀想象一下太陽能發電),當電網存在直流注入時,將直接造成系統電磁元件(如變壓器)的磁飽和現象,同時產生轉矩脈動。||分布式電源的接入改變了配電網中各支路的潮流流動情況,使得系統網損發生變化,其受到負載、連接的分布式電源的位置和容量大小等影響。||分布式電源的接入,使得系統潮流不再單向流動,難以預測,極大影響電壓調整。||因為傳統大電網的繼電保護裝置已經成形,短時內不會重新改造,一方面分布電源的接入要考慮與之配合問題,不合理(就算有時合理)的控制策略和配置方式,會造成重合閘失敗、繼電保護裝置的保護區縮小、潮流改變使得繼電保護誤動作。||另外注意孤島問題。(3)儲能配置、功率預測及平滑等問題,目前估計很多都不愿意這么搞的。(4)管理、監控、維護問題。(5)效益權利紛爭問題(這真的也算個技術活)。

5、以上只是具有代表性的一部分問題,針對這些問題,當前更多采用建模、預測等手段初步驗算。不過應用與現場還是困難重重,既然如此難以搞定,電網就對這樣一種不可控電源進行了限制、隔離的處理方式,一方面要求電源端設備的性能指標,另一方面一旦電網故障,要求分布式電源必須馬上退出運行(IEEE1547)。

6、為了更好協調分布式發電和電網之間關系,微電網的概念得以推出。微網的定義尚未統一,這里給出一種:微網是指由微電源(分布式電源)、儲能裝置、負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統,是一個能夠實現自我控制、管理和保護的自治系統。微電網對外可以看做一個單一的可控單元,通過公共耦合點的靜態開關接入電網,實際操作時微網的入網標準只針對微網和電網的公共連接點,而不考慮微網內各個(分布式)電源,從而實現分布式發電和電網更和諧的相處。目前,微網從整體控制策略上主要有主從控制、對等控制、基于多代理的分層控制等,而內部微電源的控制主要有恒功率控制(P/Q)、恒壓恒頻控制(V/F)和下垂控制(DROOP)等。


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