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分布式电源通常接入配电网(主要是不接地、经消弧线圈接地系统,为单电源辐射型供电网络),由于传统配电网的设计并未考虑分布式电源的接入。在并入分布式电源后,网络的结构发生了根本变化,将从原来的单电源辐射状网络变为双电源甚至多电源网络。潮流不再单向地从变电站母线流向负荷。DG并网运行对配电网的影响主要有以下几个方面:电网电压及频率;电能质量;继电保护装置;配电网管理系统。
【分布式发电对配电网保护的影响】
(1)对低压电网原有继电保护的影响。分布式电源接入电网将提供一定大小的短路电流,对低压电网原有继电保护整定有一定影响,分布式电源的接入应充分考虑公共连接点的短路容量。
考虑分布式电源提供的短路电流后,原有继电保护原则上无需更换,一般情况下只需修改相应定值即可。如分布式电源提供的短路电流较大,可在原有继电保护装置上加装方向元件即可解决误动的问题。若由于分布式电源接入使得公共连接点允许的短路电流超过规定限值时,分布式电源需考虑增加限流阻抗。
分布式发电接入电网后对继电保护产生的影响有如下几个方面:改变原有继电保护的保护范围;原有继电保护流过逆向短路电流时,由于无相应的方向元件,可能误动;使得重合闸不成功;影响继电器之间的配合关系;增加的短路电流可能超过断路器的开断容量,造成设备损坏。
(2) 对上一级电网继电保护的影响。为防止逆流对上一级电网产生较大的影响,导致上一级电网需要在继电保护设置等方面做出大范围的调整,分布式电源所产生的电力电量尽量在本级配电区域内平衡,为次国网公司特别规定了分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%,避免了分布式电源向上一级电网倒送电力。
该限值的取值主要根据区域内负荷峰谷差估算分布式电源所产生的电力能在本供电区域内全部平衡掉,从而保证了分布式电源的输出不会对上一级电网运行造成大的影响。
(3)分布式电源自身须配置继电保护装置。分布式电源应配置继电保护和安全自动装置,保护功能主要针对电网安全运行对电源提出保护设置要求确定,包括低压和过压、低频和过频、过流、短路和缺相、防孤岛和恢复并网保护。分布式电源不能反向影响电网的安全,电源保护装置的设置必须与电网侧线路保护设置相配合,以达到安全保护的效果。
【前景:2024年分布式能源整合电网技术收入超900亿】
近年来,分布式能源的快速发展对电网整合市场带来了新的发展契机。美国著名市场研究公司NavigantResearch预计,到2024年,整合分布式能源并网发电技术的年收益有望达到145亿美元(约合人民币900亿元)。
随着分布式能源不断普及,电力公司有望不断采取先进的监控技术,在确保分布式能源并网发电的同时加强清洁能源管理和服务。
NavigantResearch高级研究员LaurenCallaway解释说,“配电网络变得越来越智能化,这表明了这个市场的需求在不断改进和增长,这是机遇,也是挑战。它不仅仅体现在并网发电,还包括分布式能源的监控和管理,从而进一步实现电网运营智能化、现代化。”
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