分布式电源在接入系统设计中的研究

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创新实践电气设计报告总结(2篇)

创新实践电气设计报告总结(2篇)

第1篇一、引言随着科技的不断发展,电气工程在各个领域都发挥着至关重要的作用。

为了培养具有创新精神和实践能力的电气工程人才,我国高校纷纷开展了创新实践教育活动。

本文以某高校电气工程系为例,总结了一项创新实践电气设计项目的实施过程、成果及启示。

二、项目背景随着我国经济的快速发展,电气工程行业对创新型人才的需求日益增加。

为了提高学生的实践能力和创新能力,我校电气工程系于2021年开展了“基于物联网的智能家居控制系统”创新实践项目。

该项目旨在让学生了解智能家居控制系统的工作原理,掌握相关设计方法,培养团队合作精神。

三、项目实施过程1. 项目立项项目立项阶段,由指导教师组织学生进行市场调研,了解智能家居控制系统的发展现状和市场需求。

经过讨论,确定项目主题为“基于物联网的智能家居控制系统”。

2. 项目设计在项目设计阶段,学生分为若干小组,分别进行以下工作:(1)研究智能家居控制系统的工作原理,包括传感器、控制器、执行器等组成部分;(2)分析现有智能家居控制系统的优缺点,确定本项目的设计目标;(3)根据设计目标,制定设计方案,包括系统架构、硬件选型、软件编程等。

3. 项目实施在项目实施阶段,学生按照设计方案进行以下工作:(1)采购所需硬件设备,如传感器、控制器、执行器等;(2)编写控制程序,实现智能家居控制功能;(3)搭建实验平台,进行系统测试和调试。

4. 项目总结在项目总结阶段,学生撰写项目报告,总结项目实施过程中的经验和教训,并提出改进措施。

四、项目成果1. 系统设计本项目设计的智能家居控制系统主要包括以下功能:(1)实时监测家居环境,如温度、湿度、光照等;(2)远程控制家居设备,如灯光、空调、电视等;(3)实现家居设备之间的联动,如开门自动开灯、下雨自动关窗等。

2. 系统实现本项目成功实现了智能家居控制系统的设计目标,系统运行稳定,功能完善。

3. 学生能力提升通过本项目,学生掌握了以下能力:(1)电气工程设计能力;(2)编程能力;(3)团队合作能力;(4)创新思维。

浅析分布式电源接入系统方案优选模式

浅析分布式电源接入系统方案优选模式

浅析分布式电源接入系统方案优选模式作者:林彬彬来源:《科技与创新》2014年第24期摘要:构建了用于分析分布式电源接入对配电网影响的福州中压典型供电模型,深入研究了该模型的稳态运行、可靠性、电能质量和保护配置等问题,总结了分布式接入系统方案的优选模式,科学、有效地指导了分布式电源的接入。

关键词:分布式电源;接入系统方案;优选模式;供电模型中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)24-0025-02近年来,国家大力提倡节能减排,这促进了分布式电源的持续、健康发展。

虽然国家电网公司发布了《分布式电源接入配电网设计规范》等一系列文件指导接入系统的工作,但因分布式电源接入的电压等级、方式和接入点的选择较为宽泛,且各个地区的配电网在规模、负荷特性、供电可靠性等方面的差异较大,如何科学、高效地制订接入方案成为困扰工作人员的首要问题。

因此,研究了分布式电源接入配电网的适应性,并提出分布式电源接入方式的优选模式至关重要。

1 实际工作中存在的典型问题在分布式电源接入配电网的实际工作中,影响分布式电源接入方案的具体因素在一定程度上相互耦合、彼此叠加,这给分布式电源接入的方案优化带来了一定的困难。

具体而言,可选择的接入方案具有多种可能性,比如相应变电站和线路的负荷水平、特性、接入点处架空线路与电缆线路是否并存、环网结构与辐射型线路是否并存、每回线路接入点距线路首端的相对位置等,这都需要进行综合优选分析。

2 电源接入方案的优选模式研究2.1 建立配电网典型供电模型为了使研究结果具福州电网的特点,通过结合福州配电网的实际情况,构建了福州配电网典型供电模型。

通过收集、处理中压线路的基本属性和结构参数数据,按照电缆网和架空网两种方式构建了中压配电网典型供电模型。

上述供电模型如图1和图2所示。

2.2 电源接入容量范围的初步限制从不产生逆潮流和福州配电网峰谷差影响时的分布式电源接入容量两方面考虑,经计算,分布式电源接入福州配电网的容量范围初步限制有以下2点:①分散接入馈线。

分布式电源接入的保护方案探讨

分布式电源接入的保护方案探讨

分布式电源接入的保护方案探讨詹义立【摘要】随着我国智能电网的不断发展,我国分布式电源也随之得到了快速发展.分布式电源主要作用是通过接入配电系统为配电系统提供电源供给.什么是分布式电源,分布式电源对继电装置有哪些影响,分布式电源接入的保护方案有哪些,文章将对这些问题进行探讨.【期刊名称】《江苏科技信息》【年(卷),期】2016(000)033【总页数】2页(P60-61)【关键词】分布式电源;继电保护;方案探讨【作者】詹义立【作者单位】国网福州供电公司,福建福州350009【正文语种】中文随着我国智能电网的迅速发展以及分布式电源的不断更新,分布式电源具有的高效、清洁、持续、低碳等特征使其在电网中得到了广泛的应用。

分布式电源推动了电网系统的进一步发展和完善,对继电保护装置具有重要作用。

所谓分布式电源是指一种独立式的电源系统,其功率在50 000 kWh以下,该系统的电压一般在35 kV以下,这种能源的种类多种多样,不仅包括风力发电、火力发电,还包括部分太阳能发电以及光化学发电系统等,几种主要的分布式电源如表1所示。

分布式电源的接入能够对继电装置起到保护作用,而且能够稳定电压系统。

配电网的接入对用户用电质量以及电压稳定起着重要的作用,但是在通常情况下,由于受到电压不稳定等因素的影响,配电网往往不能有效地调节用户电压,而接入分布式电源则能够很好地调节用户端的电压稳定,能够对继电保护配置起到重要影响。

分布式电源对配电网的影响主要体现在网架结构、故障电流变化以及潮流流向方面,电源对每个主体的容量、位置决定了对其产生的影响大小。

分布式电源的接入能够影响继电装置的灵敏度、重合闸以及选择方向。

图1所示为含有分布式电源的配电网系统图,其中,Es为系统主电源,Zs为Es的等效阻抗,L1为配电网的一条出线,ZL为L1的线路全长阻抗,DG为接入配电网的分布式电源,通过一个双圈接入L1线路,ZDG为其等效阻抗。

2.1 保护灵敏度改变如图1所示,当故障发生在1的位置时,供给电源为Es,这个时候只有这一个电源,当接入分布式电源DG后,故障电流的提供不再单一,有两个电源处共同提供故障电流支持,通过两个电源的支持能够有效地降低保护F1位置的灵敏度,一旦发生严重事故,就能够有效地对1位置进行有效保护。

分布式电源接入对配电网的影响

分布式电源接入对配电网的影响
Sothe program calledMatlab was used tocompile a programto solve the power flow problem.By this program,wecan textwhichfactor caninfluence the distributedgeneration’s access to thedistribution system.
The IEEE 34 Node model waschosento bediscussed how different factorscaninfluence the power quality.This article analyzesdistributed generation’sinfluenceto the distribution system of energy lost and voltage level.
毕业设计(论文)
题目分布式电源接入对
配电网的影响
2010年
分布式电源接入对配电网的影响
专业:电气工程及其自动化
摘要
分布式电源的接入使得配电系统从放射状无源网络变为分布有中小型电源的有源网络。带来了使单向流动的电流方向具有了不确定性等等问题,使得配电系统的控制和管理变得更加复杂。但同时,分布式电源又具有提高电网可靠性,绿色节能,等等优点,所以为更好的利用分布式电源为人类造福,我们必须对其进行研究与分析。
Keywords:distributed generation,distribution system,Newton-Laphsonmethod
第1章
1.1分布式电源及其特点
DG是指某些中小型发电装置靠近用户侧安装,它既可独立于公共电网直接为少量用户提供电能,也可将其接入配电网络,与公共电网一起共同为用户提供电能【1】。它是以资源和环境效益最大化、以能源利用效率最优化确定方式和容量的新型能源系统。

分布式电源的分类及对电力系统的影响

分布式电源的分类及对电力系统的影响

分布式电源的分类及对电力系统的影响孙鸣,唐亮,吴兆文(合肥工业大学,电气与自动化工程学院,合肥,230009)摘要:分布式发电系统对配电网有着多方面的影响,其接入改变了配电系统的潮流分布和短路电流的分布。

本文主要研究了分布式电源的分类、不同容量分布式电源对系统电压的影响,以及系统发生短路故障时,分布式电源由于容量和控制方式的不同,其向系统注入的短路电流不同的情况。

从而得出不同类的分布式电源在正常运行时对系统电压的影响,系统故障时对短路电流的影响。

关键词:分布式发电;短路电流;容量;控制方式;1引言近年来,分布式发电(DG—distributed generation)技术以其独有的环保性和经济性引起人们越来越多的关注。

分布式发电一般指的是为满足某些终端用户的需求、接在用户侧附近的小型发电机组或发电及储能的联合系统它们的规模一般不大,大约在几十千瓦至几十兆瓦。

常见的形式包括了一些采用太阳能发电站、风力发电站,微型燃气轮机,燃料电池等。

具有环境友好特性的能源,因此这种发电技术是一种可利用多种能源的技术。

同传统的发电厂相比,DG有着独特的优点:⑴提高电网的可靠性:DG可作为备用电源为不间断供电的用户提供电能,提高了电网的可靠性;同时当传统电网出现大规模短路时,由于DG的独立性,可以使其与电网断开,依靠DG形成的“孤岛”单独为用户供电。

⑵缓解能源危机,保护环境:现阶段燃煤发电仍是主要的发电手段,燃煤发电不仅消耗能源,而且环境污染较大;DG多采用清洁能源,太阳能,风能更是取之不尽,减少了对能源的依赖。

目前普遍认为DG接入电力系统,主要是由于其所接的位置不同,容量不同而对系统产生不同的影响,但就系统故障而言并非所有的DG都会对其产生影响,而是决定于DG的类型以及并网方式。

2分布式电源的分类分布式发电技术多种多样,常见的有太阳能发电,风力发电,生物智能发电,燃料电池等。

2.1 太阳能发电技术上图是一太阳能发电并网简图;光伏阵列吸收的能量先经过全桥逆变和电感滤波,再由升压变压器隔离,升压后再并入电网运行。

分布式光伏发电项目接入系统方案(供电公司经研院编制)

分布式光伏发电项目接入系统方案(供电公司经研院编制)

2.4 项目建设必要性................................................................................................................... 7
3
网 接入系统一次 ............................................................................................................9
2 永强集团 1.2MWp 屋顶分布式光伏发电状况..........................................................3
2.1 电力系统概况 ...................................................................................................................... 3
1.4 设计范围 .............................................................................................................................. 2
1.5 投资估算 .............................................................................................................................. 2
浙江永强集团柘溪工业园 1.2MWp 屋顶

分布式电源接入对江门配电网保护的影响研究


【 关键词 】 分布式 电源; 配电网; 保护
就能够起动。 电流速断保护按照躲开线路末端故障产生的最大三相短 路电流的方法整定 , 不能保护 线路 的全长 ; 限时电流速断保护按 照躲 随着 国民经济结构 的调整 和电力行业 的飞速发展 . 当今社会对能 开相邻 元件 电流速断保护 的动作电流整定 , 能够保护线路 的全长 ; 定 源和电力供应 的质量 以及安全 可靠性要求 E l 益提高 . 而 目前 电力工业 时限过 电流保 护按照躲开线路最大负荷电流来整定 . 作为相邻线路保 在 向“ 大电网、 大机组 ” 模式 发展 的过程 中 , 不可 避免 的存在 着系统不 护的远 后备保 护, 能够保护相邻线路的全长。 稳定 的弊端 . 不能灵活跟 踪负荷变化 . 对于偏远 地区 的负 荷不能进行 理想供 电 . 局部事故极易 扩大为大 面积的 电网事 故 , 严 重影响着重要 3 分布式 电源接入江 门配网对保 护的影响 用户供 电: 同时 . 大量地 消耗 以煤 为主的化石 能源所 带来 的 日益严重 3 . 1 分布式 电源接人对保护影响分析 的污染 . 以及对生态环境 的破 坏 . 使 得研究利用 清洁能 源和可再生 能 分布式电源对配 电网主要 的影响是在发生故障时将对故 障点提供 源发 电成为迫在 眉睫的课题 。 在此背景下引发 了社会各界对分布式发 故障电流。 不同类型的分布式电源提供的短路电流不 同。 从研究继电保 电 的关 注 护的角度而言 . 分布式电源模型可以用一个 电源串联电抗 的模型来 表 示, 因此需要考虑 的是 , 在故 障发生时分布式 电源能够提供多大的故障 1 分 布 式 电源 的 概 念 电流 。 不 同类型的分布式电源其电抗值是有差别的 . 它表征了该电源的 分 布式发 电( D i s t r i b u t e d G e n e r a t i o n . 简称 D G 1 是指 区别 于集 中发 故障电流注入能力 。此外, 在不改变分布式 电源接入位置 的情况下 . 随 电、 远距离传输 、 大互联 网络 的传统发 电形式 , 其功率 在几十千瓦到几 着分布式电源容量的改变. 发生短路故障时. 配电网中的短路电流有着 十兆瓦范 围内 . 分布在负荷 附近的清洁 环保 的 , 经济 、 高效 、 可靠的发 较大 的改变 。与不接分布式 电源相 比, 在 同一点发生故 障. 流过分布式 电方式 。 它 可以起 到节约能源 、 削峰填谷 、 缓建输配 电设备 、 减少线损 、 电源下游保护 的短路电流增大 . 在不改变保护定值的情况下 . 这将使下 提高供电可靠性等经济效益 。 由于 D G容量小 , 电压低 , 一般直接通过 游保护的保护范围增大 : 随着容量的增加 .分布式 电源的助增能力越 变压器在 配网接 人电力系统 . 因此对配 网系统的运 行影响最大 . 而配 大, 伸人下一段保护 的范围越大 。 继电保护的选择性将得不到满足 。 网又是和 电力用户联系最为紧密 的环节 . 因此研究分 布式 电源对继 电 3 . 2 分布式 电源的不同接入点对 江门配 电网保护的影响 保 护关键 问题 的影响 .对实 际配 电网的运行与控制 有着很现 实的意 分布式 电源相对于保护的位 置不 同. 会有不 同的影响效果 义 川岛 1 1 0 千伏 线路情 况 : 2 0 1 0 年 7月 8日.总投 资 5 . 3 亿元 的 1 1 0 千伏川岛联 网供电工程正式竣工投运 川岛联 网供 电工程包括新 2 配 网 结构 及 保 护 简 介 建 1 1 0 千伏上川、 下川变电站两座 , 扩建大陆侧 1 1 0 千伏海宴变电站 . C D 其 1 1 0 千伏输电线路 采用架 空线路及海底 电缆相结合的方式建设 . 总 长6 6 _ 3 千米 ( 其 中两段海底 电缆共 1 2 . 1 8 2 千米 ) . 4台有载 调压主变 / 压器容量总计 1 O _ 3 万千伏安 \ / 目前 . 中广核台山川 岛风 电公司在江门 电网运行 的风电场有上川 岛风 电场和下川 岛风 电场 . 总装 机容 量 1 2 . 7 7 5 万千 瓦 . 其中上川岛风 电场总装机容量 8 . 5万千瓦 . 以1 1 0千伏接人上川站 . 于2 0 1 0年 8月 投运 . 后续将增加 1 O 千伏接入 : 下川 岛风电场总装机 容量 4 . 2 7 5 万 千 瓦. 以1 O千伏接人下川站

分布式电源接入系统设计内容深度规定资料

目次前言........................................ .......................................III1范围......................................... . (1)2规范性引用文件......................................... (1)3术语和定义......................................... . (1)4设计依据和主要内容......................................... .. (2)4.1设计依据........................................ (2)4.2设计范围........................................ (2)4.3设计边界条件........................................ .. (2)4.4设计主要内容........................................ .. (2)4.5设计思路和研究重点........................................ .. (2)5系统一次......................................... (2)5.1电力系统现状概况及分布式电源概述........................................ (2)5.2地区电网发展规划........................................ . (3)5.3接入系统方案........................................ .. (3)5.4附图........................................ . (4)6系统二次......................................... (4)6.1总体要求........................................ (4)6.2继电保护........................................ (4)6.3调度自动化........................................ . (4)6.4电能计量装置及电能量采集终端........................................ . (5)6.5接入系统二次设备清单及投资估算........................................ .. (5)6.6附图........................................ . (5)7系统通信......................................... (5)7.1概述......................................... (5)7.2技术要求及选型......................................... .. (6)7.3分布式电源通信方案......................................... . (6)7.4通道组织及话路分配......................................... . (6)7.5通信设备配置方案......................................... (6)7.6设备清单及投资......................................... .. (6)7.7附图......................................... (6)8接入系统方案经济技术比选.......................................... . (6)9结论.......................................... ....................................6编制说明......................................... (7)I前言本标准在调查研究,总结国内分布式电源接入系统工程设计实践经验,参考国内外有关标准并在广泛征求意见的基础上编制而成。

分布式光伏发电站的并网控制技术与系统设计

调查研究166产 城分布式光伏发电站的并网控制技术与系统设计刘逸群摘要:由于光伏发电并网的特殊性使得其所转化出的交流电必须与并网电能质量谐波相匹配,以满足正常的区域电力需求。

本文简述了并网控制系统接入方案设计原则,并就常用的并网方案进行了深入分析,阐述了几点对并网系统的二次技术要求,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

关键词:分布式光伏发电站;并网控制;技术;系统设计现阶段作为具有优质能源与可持续发展属性的太阳能,其不仅来源范围广且使用起来不产生任何污染,是解决当下能源供求问题的核心要点,因此围绕其所产生的一系列发电形式就成为了相关技术人员所重点研究的类型。

以光伏并网为例,该系统目前来看在我国依旧处于起步阶段,因此无论是设计人员还是系统检修人员,均应提高对该类系统的重视,并应将光伏发电并网技术作为一类未来需要重点关注的技术种类,以维持未来能源利用的可持续发展态势。

1 接入系统方案设计的主要原则统购统销、余量上网以及自发自用是三种常见的电网运营模式,能够在将其与分布式电源装机容量数据相关联后确定分布式电源,以满足将该类电源输送至送电地区的功率交换需求。

随后应根据所获得的一系列数据(系统电压、负荷分布以及分期投产容量等)确定需要遵循的系统方案设计原则。

随后则应以用户报装容量为基础对接入系统的电压与并网点进行确认,例如若功率为8千瓦以下则对应的可以接入220伏,而8千瓦以上400千瓦以下则考虑接入380伏。

现阶段从实际情况看余量上网与自发自用是该系统的主要组建形式,在这一环境条件下220伏与380伏所配备的多为配电箱与配电室。

2 并网设计方案2.1 T接方式组建10千伏线路对于光伏电站来说,必须为其配备合适的升压变压器,且需要将电压控制在10千伏才能以T形作为接入至公共线路的主要方式。

在其根据相关要求变动电压时,为避免使得其才结构受到损伤应为该下路构建速断保护。

若由于外部相间出现短路现象,应考虑为其制定一套完整的低压闭锁与符合电压启动条件下的电流保护方案,且应包含线路断路器以满足升压变压器奠定后备保护需求。

分布式电源及微电网系统接入配电网的关键技术

分布式电源及微电网系统接入配电网的关键技术作者:吴夕发来源:《华中电力》2013年第07期摘要:为了充分利用各种分布式资源(Distributed Energy Resource,DER)和可再生能源,逐年提高可再生能源在能源消费结构中的占比,建设“资源节约型、环境友好型”社会,大幅提高用电中新能源和可再生能源发电的比重,探索全面提高新能源和可再生能源消费比重的实现途径,实现太阳能光伏发电、风力发电、生物质发电、天然气发电等清洁能源的灵活接入与协调控制;通过储能装置接入和有效控制手段,克服可再生能源自身存在的间歇性和随机性对配电系统及对电能质量的影响,初步实现智能微网系统,使之成为提高分布式电源可靠接入及提高重要负荷供电可靠性的有效手段;做好含分布式电源系统(微网)的新型配电系统的结构设计,实现与配电自动化的有效、合理集成。

关键词:分布式电源;微电网;原则;技术一、基本原则1分布式电源接入系统原则(1)结构合理、安全可靠分布式电源接入配电系统之后,使配电网从原来的单一受电结构变为多电源结构,给电力系统的电压波动、谐波、继电保护等带来很大影响。

应根据电源容量合理选择接入电压等级及接入方式,并配合必要的控制手段,减少分布式电源接入对电网带来的不利影响,保证电网的安全运行。

(2)提高能效,绿色环保充分利用分布式电源和负荷分散性的特点,结合智能化监控和微网等技术手段,进一步完善和优化分布式电源的运行、管理水平,使分布式电源及微网成为电网接纳利用可再生能源的有效载体,进一步促进能源的梯级利用,优化能源结构,提升电网在发展低碳经济中的功能及作用,体现智能电网绿色环保的建设理念。

(3)技术先进,适度前瞻分布式电源接入及微网项目应注重先进电网技术、信息技术在地区建设的应用和示范。

分布式电源的接入应处理好智能化技术的先进性与适用性的关系,有计划、有重点地分步建设储能装置和微网示范系统,实现可再生能源资源综合利用。

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分布式电源在接入系统设计中的研究
作者:段培明许美娜李东升
来源:《科技创新与应用》2014年第33期
摘要:采用基于叠加原理的电压分布算法,分析引入分布式电源后对配电网电压分布的影响;并根据分布式电源的性质,利用微电网技术,将分布式电源纳入到纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网,解决了分布式电源潮流不可控的难题,并在配网规划中对这两类微网接入配网馈线的位置提出建议,达到了改善配电网电压分布、降低网损的作用。

关键词:分布式电源;微网;配电网
引言
全球范围的能源危机和环境危机使得新兴能源的开发和利用成为一种迫切的需求。

分布式发电这种环保、高效、灵活的发电方式已经被世界各国所重视。

随着科学技术的迅速发展,分布式发电的优势也逐渐显现,导致越来越多的分布式电源并入电网运行。

在我国,农村或郊区以放射型配电网为主,城市以网状配电网为主,无论哪种配电网都是按用户端没有接入任何电源为基础设计的。

当大量的分布式电源接入到配电网中,配电网潮流的大小和方向有可能发生巨大改变,电压分布也发生变化。

规模和位置不合理的分布式电源可能导致网络中某些节点电压下降或出现过电压,改变故障电流的大小、方向,导致网损增加,甚至可能影响到配电系统的可靠性。

为了维护配电系统的安全、稳定的运行,必须使分布式电源实现“可见”、“可控”、“易控”,能够接受调度,要实现该目标则需要将分布式电源单元集成到现有的配电系统中,这不但需要改进现有的配电自动化系统,而且极大的增加了调度的复杂性,对于类型多样、数量庞大的分布式电源要做到合理调度,几乎是不可完成的。

微网技术可以实现对分布式电源的综合管理,统筹利用微网内的发电、用电和储能装置,实现微网内功率优化和平衡,可有效解决数量众多、种类多样的分布式电源并网问题。

文章采用基于叠加原理的电压分布算法,分析分布式电源引入后对配电网电压分布的影响。

并提出在配电网规划和分布式电源接入系统设计时,将不同类型的分布式电源结合储能装置组成潮流和电压可控的微网,接入配电网适合的位置,从而实现对分布式电源的调度,促进分布式电源的发展。

1 分布式电源并网对电压分布的影响
配电系统的基本单元是馈线。

馈线的首端经过高压降压变压器与高压配电网相连接,末端经低压降压变压器与用户相连。

我国馈线电压等级大多是10kV,每条馈线上线路成树状分布,以辐射形网络连接若干台配电变压器。

馈线的不同位置分布有若干负荷,这些负荷种类繁
多,随机性大,要准确地描述比较困难。

为方便研究,文章采用静态恒功率模型来表示各节点的负荷。

考虑到配电网电压较低,线路长度较短,设定以下假设条件:各节点负荷三相对称,三相线路间不存在互感。

然后将所有线路阻抗均折合到系统电压等级,得出馈线模型,见图1。

在图1所示系统中,分布式电源注入前m节点电压为:
由式(2)可知,该节点注入分布式电源后,节点电压与线路传输功率发生改变。

集中供电一般采用辐射状的配电网,稳态运行状态下,馈线电压沿潮流方向逐渐降低.接入分布式电源后,馈线传输的功率减少,抬高了馈线上各负荷节点处的电压,这可能使一些负荷节点的电压偏移超标,节点电压升高多少取决于分布式电源的接入位置及总容量大小。

接入点电压Vm 必须小于电压偏差要求的最大电压Vmax,整条线路上电压才能满足要求。

在1节点、8节点、17节点接人容量为1000+j 500 kVA的分布式电源,其节点类型设为PQ节点,进行潮流计算,结果如图2所示。

图2 分布式电源接入位置与电压幅值变化对比
从图2中不难发现分布式电源的接入可以提高系统的整体电压水平,其接入位置与节点电压幅值密忉相关。

相同容量的分布式电源接在配电线路的不同位置,对线路的电压分布产生的影响差别很大,接入点越接近线路末端节点对线路电压分布的影响越大,越接近系统母线对线路电压分布的影响越小。

因此,在配电网规划及分布式电源接入系统设计时,需要根据分布式电源的性质、容量确定合理的接入点,确定合理的控制方式,只有这样才能改善线路的电压质量,提高供电可靠性。

2 分布式电源接入系统
2.1 分布式电源的分类
一般可以根据分布式电源的技术类型、所使用的一次能源及和与电力系统的接口技术进行分类。

按照技术类型可分为小型燃气轮机、地热发电、水力发电、风力发电、光伏发电、生物质能发电、具有同步或感应发电机的往复式引擎、燃料电池、太阳热发电、微透平等,按照一次能源可分为化石燃料、可再生能源;按照与电力系统的接口可分为直接相联、逆变器相联;按照并网容量分,可分为小型分布式电源和大、中型分布式电源。

小型分布式电源主要包括风力发电、光伏发电、燃料电池等;大、中型分布式电源主要包括微型汽轮机、微型燃气轮机、小型水电等。

2.2 微网技术简介
微网是一个小型发配电系统,由分布式电源、相关负荷、逆变装置、储能装置和保护、监控装置汇集而成,具有能量管理系统、通讯系统、电气元件保护系统,能够实现自我调节、控
制和管理。

微网既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。

从其内部看,微网是一个个小型的电力系统。

从外部看,微网是配电网中的一个可控的、易控的“虚拟”电源或负荷。

微网系统如图3所示。

2.3 将分布式电源组成不同类型的微网
目前,比较成熟的分布式发电技术主要有风力发电、光伏发电、燃料电池和微型燃气轮机等几种形式。

在城镇配电网中,风力发电、燃料电池、光伏发电发电容量远小于配网负荷,对于这些小容量的分布式电源,采用与附近负荷组成微网的形式并入配网系统,通过技术措施使微网内的发电功率小于其负荷消耗的功率,使这些“不可见”的分布式电源完全等效为一个负荷。

针对发电出力达到最大、负荷功率最小的工况,根据发电出力与负荷消耗功率的差值及持续时间计算出需要存储的电量,该电量作为储能装置容量的一个约束条件,再考虑其他的约束条件,为微网配置容量合理的储能装置。

当出现发电出力大于负荷消耗功率时,将这部分电量存到储能装置中,在负荷功率高于发电出力时,再将这部分电量释放掉。

大型的微型燃气轮机多用于需要稳定的热源、冷源的工商企业,以实现热、电、冷三联供,这些企业的负荷稳定,易于预测。

微型燃气轮机的发电功率由用户对供热和供冷的要求决定,发电功率也易于预测。

这样,以这些微型燃气轮机为分布式电源的微网是可控、易控的。

将分布式电源纳入到微电网,并将其分为纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网两种,有效的解决了分布式电源潮流不可控的难题,给配电网的调度、运行带来的极大的方便。

2.4 微电网接入系统方案
纯负荷性质的微网在配网中是一个内部带有电源的负荷,将其接入到配网馈线的中间至末端,可有效地改善配电网电压分布,降低配电网网损。

当微网内分布式电源突然故障或者失电时,由配电网对微网内的负荷进行供电,此时配电线路潮流增大,微网内的电压会发生跃变,如电压幅值变化超过用电设备允许值,将会对用电设备造成损坏。

针对这种情况,可以利用微网内的储能装置将存储的能量进行逆变,有效地支撑电压,避免产生电压跌落,减少电压波动,有效的保护用电设备。

当配电网失电时,微网自动脱网孤岛运行,孤岛的运行方式由微网内部自行控制,对配电网的故障分析、检修、试验不产生影响。

对于发电、负荷可控的微网,尤其是容量较大的,在配电网规划及接入系统设计时,需统一考虑中接入位置对配电网电压、继电保护、安全自动装置的影响,需要进行充分的论证,必要时可采用专线接入系统,以确保配电的安全、可靠运行,充分发挥分布式电源的经济效益和社会效益。

3 结束语
文章分析了分布式电源接入配网后对电压的影响,并根据分布式电源的不同性质,利用微电网技术,将分布式电源纳入到纯负荷性质的微网和发电、负荷可控的微网,解决了分布式电
源潮流不可控的难题,并在配网规划中,对这两类微网接入配网馈线的位置提出建议,达到了改善配电网电压分布、降低网损的作用。

影响分布式电源接入系统的因素很多,比如短路电流、继电保护、安全自动装置等,需要在今后继续研究。

另外大容量储能技术不成熟是制约分布式电源应用的关键因素,待大容量储能解决后,分布式电源将更加广泛的应用。

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作者简介:段培明(1980-),男,吉林省吉林市人,工学硕士,工程师,研究方向:电力系统及其自动化。

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