淺談微電網(wǎng)對配電網(wǎng)系統(tǒng)的影響

2018-04-12 14:49:09 計鵬新能源　點擊量：評論 (0)

隨著新能源迅猛發(fā)展，微電網(wǎng)成為發(fā)展新的風向標。近兩年國家相繼出臺相關政策，助力微電網(wǎng)的發(fā)展。國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)《關于新能源...

隨著新能源迅猛發(fā)展，微電網(wǎng)成為發(fā)展新的風向標。近兩年國家相繼出臺相關政策，助力微電網(wǎng)的發(fā)展。

國家發(fā)改委、國家能源局下發(fā)《關于新能源微電網(wǎng)示范項目名單的通知》發(fā)改能源〔2017〕870號，28個新能源微電網(wǎng)示范項目獲批。這批項目帶來的新增光伏裝機為899MW，新增的電儲能裝機超過150MW，此外，各種熱儲能、風電等其他類型能源也都有體現(xiàn)。

國家發(fā)展改革委國家能源局關于印發(fā)《推進并網(wǎng)型微電網(wǎng)建設試行辦法》發(fā)改能源〔2017〕1339號的通知。對并網(wǎng)型微電網(wǎng)提出了高效配置的能源生產(chǎn)與消費體系建設的方法及思路。

導讀

由于獨立型脫離于配電網(wǎng)，所以這里只淺析對并網(wǎng)型微電網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響。并網(wǎng)型微電網(wǎng)的優(yōu)點是可以解決分布式可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)所帶來的問題。分布式電源的接入改變了配電網(wǎng)原先單一、輻射狀的網(wǎng)絡結構，其大規(guī)模應用將對配電網(wǎng)規(guī)劃、電能質量、繼電保護和可靠性等造成較大的影響。采用微電網(wǎng)技術有利于促進上述問題的解決。

1、電能質量的改善性

電力系統(tǒng)中對供電質量敏感性的用戶原來原多，對供電質量提出了新的要求，為此，電網(wǎng)公司需要不斷提高供電質量。微電網(wǎng)的接入對配電網(wǎng)的電能質量有如下改善作用：

(1)電網(wǎng)高峰負荷或某些緊急情況時，微電網(wǎng)能迅速增加出力，對部分負荷起緊急支撐作用。

(2)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)等分布式電源受自然氣候影響，輸出功率具有波動性、隨機性、間歇性。對此，微電網(wǎng)可以通過對燃機、儲能裝置等可控電源的綜合控制，實現(xiàn)微電網(wǎng)中的功率平衡調節(jié)，降低間歇式分布式電源對電網(wǎng)的不利影響。

(3)在微電網(wǎng)中，分布式電源與電能質量調節(jié)器可以實現(xiàn)優(yōu)化配置和統(tǒng)一控制，甚至可以采用一體化復用技術，以提高設備利用效率。

2、繼電保護的復雜性

微電網(wǎng)中所含分布式電源種類的不同使其在外邊短路故障時，會表現(xiàn)出完全不同的故障特征。總體來說，分布式電源可以分為兩類，一類是基于旋轉發(fā)電機的分布式電源，另一類是具有逆變器接口的分布式電源。在微電網(wǎng)公共連接點處未安裝限流裝置時，微電網(wǎng)對外可提供的短路電流，與其內部分布式電源的類型直接相關。

目前，我國中、低壓配電網(wǎng)的運行結構一般是單側電源的輻射型供電網(wǎng)絡。配電網(wǎng)饋線保護一般配置傳統(tǒng)的三段式電流保護。微電網(wǎng)接入后，配電網(wǎng)由單端供電系統(tǒng)變?yōu)殡p端供電系統(tǒng)，此時需要在微電網(wǎng)所接入的饋線兩端均安裝保護裝置，并且必須要酌情加裝方向元件。因此并網(wǎng)型微電網(wǎng)內的保護配置方案，必須充分考慮不同運行狀態(tài)時短路電流大小的巨大差別帶來的影響。

3、可靠性的改善

傳統(tǒng)低壓配電網(wǎng)上的用戶極易受饋線上故障的影響，且恢復時間較長，對于突發(fā)故障缺乏必要的應對措施，難以滿足用于對于可靠性原來原高的要求。微電網(wǎng)以其先進的監(jiān)測控制技術，可以實時監(jiān)測出上層饋線或微電網(wǎng)內部線路以及元器件的故障，或者是電能質量問題。為了保證網(wǎng)內用戶的供電不受影響或微電網(wǎng)內故障不對上層饋線上的其他用戶造成影響，必要時微電網(wǎng)控制系統(tǒng)將控制微電網(wǎng)與主網(wǎng)脫離，僅由內部分布式電源和儲能設備供電，形成一個小型的供電網(wǎng)絡，給網(wǎng)內各用戶供電。微電網(wǎng)在主網(wǎng)供電與內部供電之間靈活切換與互補的功能極大增加了供電的可靠性。微電網(wǎng)由于可以減少中壓線路負荷，還能對中壓網(wǎng)絡上的其他用戶和整個配電網(wǎng)的可靠性起到幫助，在故障下，特別是自然災害造成的全網(wǎng)停電情況下，微電網(wǎng)可以根據(jù)具體的情況，承擔向微電網(wǎng)外重要負荷供電或黑啟動功能。

4、總結

微電網(wǎng)容量小、穩(wěn)定性好、靈活性強、適應電網(wǎng)性強、能提高故障時電壓及頻率的穩(wěn)定性。同時微電網(wǎng)擁有自我管理和自我控制的特征，既可并網(wǎng)又可獨立運行的特點、與電網(wǎng)可實現(xiàn)雙向能量靈活交換的能力。與歐美國家相比，我國仍存在一些差距，迫切需要進一步開展微電網(wǎng)關鍵技術的研究，探索出一條適合我國國情的低碳能源發(fā)展道路，促進智能化微電網(wǎng)在我國的綜合應用。