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分布式光伏發電及配電網的保護機制探究

2018-05-10 14:39:39 大云網  點擊量: 評論 (0)
隨著光伏發電技術的發展,分布式光伏發電日漸成為滿足負荷增長需求、減少環境污染、提高能源綜合利用率、提高供電可靠性的一種有效途徑。德國是在本世紀初開始實行這一政策的,在世界上處在領先的地位。

分布式光伏發電屬于可再生能源發電,已經得到了大力的發展,然而,將分布式光伏發電接入配電網,給傳統的配電網保護帶來了一定的影響,因此,研究保護機制具有很重要的現實意義。本文分析了分布式光伏發電對配電網保護的影響,提出了具體的保護技術,并在此基礎上研究出了保護機制。

近年來,隨著人們都在長期利用能源的過程中,利用化石資源如煤炭、天然氣和石油等化石時期僅是一個很短的時期,然而燃燒化石能源所排出的二氧化碳和含氧硫化物,直接導致了地球溫室效應和酸雨的產生,化石能源的大量開發利用是造成人類生存環境惡化的主要原因之一,人類面臨著經濟和社會可持續發展的雙重挑戰,化石能源被新能源取代是歷史的必然。因此,在有限資源和環保要求的雙重制約下,人類應未雨綢繆,及早尋求替代能源,這就要求我們所尋求的替代能源必須是可再生的清潔能源,太陽能就是可再生能源的一種。

一、光伏發電系統發展現狀

隨著光伏發電技術的發展,分布式光伏發電日漸成為滿足負荷增長需求、減少環境污染、提高能源綜合利用率、提高供電可靠性的一種有效途徑。德國是在本世紀初開始實行這一政策的,在世界上處在領先的地位。歐洲的有關機構也對這一技術的發展進行了預估:到二十年代,世界上的太陽能發電總量將會是所有能源的百分之一,到了本世紀中葉,就可以達到五分之一,世紀末將超過一半。在這方面,我國也推行了一些發展策略。要求通過提升能源的開發率讓能源使用更加廣泛,提升能源的使用率來降低使用的成本。有關專家認為,到2025年,我國新能源發電就可以占據總發電量的四分之一,因為太陽能光伏發電越來越頻繁,利用提升發電率來降低成本,穩定電網也受到了世界各國的廣泛關注。如今的光伏發電技術日益成熟,也朝著并網發電以及建筑結合發電的方向發展。當然,國內的這一技術仍然存在一些問題,比如大多數的原材料依然需要進口才能獲取,而產品也是大多運到了國外,高價買材料,低價售產品,國內的市場一直停滯不前,這才讓我國現在的光伏產業結構發生了調整。

二、分布式光伏發電對配電網保護的影響

一般是通過35kV及以下電壓等級饋線接入,當二者的容量比足夠大時,就會對配電網的短路電流產生影響,進而對保護裝置整定和配合原則產生影響。分布式光伏發電對配電網保護的影響主要體現在六方面:

(一)如果是在分布式光伏發電接入饋線的上游發生故障,那么饋線下游的保護裝置就可能會發生誤動作;

(二)如果故障發生在相鄰的饋線,那么本饋線就可能發生保護誤動作;

(三)將分布式光伏發電接入配電網,會影響到饋線部分的保護靈敏度,一旦靈敏度發生變化,就會導致拒動或者誤動的發生;

(四)饋線本身具有特定的保護范圍,將分布式光伏發電接入配電網,會對饋線的保護范圍產生影響,使其發生變化;

(五)當分布式光伏發電接入變電站低壓母線時,配電網中各個饋線的電流保護靈敏性會大大地提高,這是由于接入低壓母線后,系統的短路容量就會增大很多,相應的短路電流也會增加,所以靈敏性就隨之增高;

(六)分布式光伏發電接入配電網之后,一旦容量增大,就可能會導致配電網保護失去選擇性。

三、分布式光伏發電接入配電網的新型保護技術

(一)過流保護

在光伏逆變器中,要跟蹤太陽光伏陣列的最大功率點,而且還需要進行采樣,采樣的對象包括三個,分別是直流側電壓、直流側電流以及交流測電流。對于是否對電路進行過電流保護的判斷,已經采用了這個方法,而且由于光伏逆變器存在分辨率高的特性,所以在對電路進行過電流保護時,靈敏度非常的高。在對電路進行過電流保護時,采用光伏逆變器的方法,該保護方法由三部分組成:過流保護主電路、過流保護驅動電路、過流保護控制電路。

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責任編輯:蔣桂云

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