分布式光伏對配電網(wǎng)的影響及應(yīng)對措施
發(fā)布時間:2022-11-16 18:14:00
來源:晨諾電氣科技集團(tuán)有限公司
市場投資方面,大量分布式光伏接入配網(wǎng),使得國家對配網(wǎng)的投資和技術(shù)革新同步加大;市場主體方面,除原先電網(wǎng)公司外,呈現(xiàn)出分布式光伏業(yè)主(投資商)、分布式能源運(yùn)營商、綜合能源服務(wù)商、負(fù)荷聚合商、平臺服務(wù)商等眾多新主體多元化;業(yè)務(wù)運(yùn)營方面,出現(xiàn)了自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、微電網(wǎng)、增量配電、虛擬電廠市場交易等橫向多...
隨著近年分布式光伏較廣的接入,其隨機(jī)性、波動性、不可控性,以及空間分布差異大、不能突破資源上下限進(jìn)行調(diào)節(jié)等特質(zhì),使得整個電網(wǎng)系統(tǒng)正在發(fā)生著重大的變化。
市場投資方面,大量分布式光伏接入配網(wǎng),使得國家對配網(wǎng)的投資和技術(shù)革新同步加大;市場主體方面,除原先電網(wǎng)公司外,呈現(xiàn)出分布式光伏業(yè)主(投資商)、分布式能源運(yùn)營商、綜合能源服務(wù)商、負(fù)荷聚合商、平臺服務(wù)商等眾多新主體多元化;業(yè)務(wù)運(yùn)營方面,出現(xiàn)了自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、微電網(wǎng)、增量配電、虛擬電廠市場交易等橫向多能源-多服務(wù)-多樣化運(yùn)營模式;用戶需求方面,除價格的電力供應(yīng)外,綠色、靈活、個性化、可持續(xù)也逐漸成為基礎(chǔ)需求;技術(shù)支撐方面,分布式能源之間互聯(lián)、分布式光伏與電網(wǎng)之間互動、市場主體資源共享都需要數(shù)字化、人工智能、邊緣計算、區(qū)塊鏈等技術(shù)支持。
這些變化勢必對未來電網(wǎng)的運(yùn)行模式和技術(shù)支撐帶來深遠(yuǎn)的影響。
影響一:電力消納的影響
分布式光伏發(fā)電的輸出因受光照、風(fēng)力、溫度等自然條件不可控因素影響,以多點(diǎn)、多元、分散、間隙、隨機(jī)的高比例接入配電網(wǎng),讓電網(wǎng)消納處于波動狀態(tài),不易控制,維護(hù)復(fù)雜,對電力平衡調(diào)節(jié)和電網(wǎng)承載帶來較大的隱患。
影響二:電能質(zhì)量的影響
分布式光伏接入可以根據(jù)用戶的不同需求隨時啟動或停運(yùn)并調(diào)整能源輸出量,接入時間、輸出量的不確定性會直接或間接導(dǎo)致電壓閃變;同時,分布式光伏接入大多使用電子逆變器進(jìn)行控制和調(diào)節(jié),頻繁開關(guān)和使用會產(chǎn)生大量諧波分量,多余的諧波會造成配網(wǎng)污染,加大電力設(shè)備的損耗,縮短其壽命,甚至直接對運(yùn)行造成影響。
影響三:配網(wǎng)電壓的影響
分布式光伏發(fā)電的時變特質(zhì),使其無功輸入和負(fù)荷有功的變化容易對配電網(wǎng)產(chǎn)生系統(tǒng)電壓波動和穩(wěn)態(tài)電壓分布的影響,進(jìn)而影響到電網(wǎng)中每個用戶電壓的穩(wěn)定性。
影響四:系統(tǒng)保護(hù)的影響
分布式光伏的接入,配電網(wǎng)逐漸形成一個巨大的輻射式多源供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),傳統(tǒng)的單向性繼電保護(hù)系統(tǒng)因距離變化、過電流變化以及故障電流容量及方向變化等,其保護(hù)機(jī)理和定值發(fā)生很大保護(hù),具有較大不確定性。
影響五:運(yùn)維安全的影響
分布式光伏產(chǎn)生孤島效應(yīng)時,會對電網(wǎng)檢修工作人員的安全產(chǎn)生威脅,檢修故障危害指數(shù)升高,嚴(yán)重影響配電網(wǎng)供電可靠性。
影響六:電網(wǎng)規(guī)劃的影響
分布式光伏接入對電網(wǎng)規(guī)劃增加了更多不確定因素——地理位置差異直接影響發(fā)電量大小,產(chǎn)生的諧波和對電壓波動增大電網(wǎng)負(fù)荷承載量的檢測難度,此外還增加了電網(wǎng)改造和建設(shè)的成本費(fèi)用。因此電網(wǎng)規(guī)劃需要考慮多方影響后進(jìn)行優(yōu)化選擇。
為應(yīng)對分布式光伏大比例接入配電網(wǎng)所帶來的影響,政府機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)公司、電力企業(yè)、科研院所等集思廣益,從政策、技術(shù)、市場、平臺、項目等多角度提出相關(guān)方案,引導(dǎo)和加強(qiáng)配電網(wǎng)升級改造,努力做到分布式光伏應(yīng)接盡接。
應(yīng)對方案一:分布式光伏+儲能
儲能裝置可以通過適當(dāng)充放電平滑電源的輸出功率,從而減少分布式光伏接入時帶來的沖擊或波動,將分布式光伏與儲能技術(shù)結(jié)合,可大大提升電網(wǎng)系統(tǒng)能源利用率和經(jīng)濟(jì)性,提升分布式光伏并網(wǎng)規(guī)模。
應(yīng)對方案二:加強(qiáng)配電網(wǎng)設(shè)備感知調(diào)控能力
運(yùn)用智能并網(wǎng)斷路器或適配用戶并網(wǎng)逆變器通訊模組等方式,實現(xiàn)分布式光伏監(jiān)測和安全并網(wǎng)管控,構(gòu)建起配電設(shè)備智慧互聯(lián)體系,以加強(qiáng)配電裝置與數(shù)字新技術(shù)融合,實現(xiàn)配電站房、配電線路、分布式光伏、充電站/樁等配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境信息的全景感知。
應(yīng)對方案三:柔性交直流混合控制技術(shù)
應(yīng)用類似于能量路由器的設(shè)備或系統(tǒng)聚合臺區(qū)內(nèi)分布式資源構(gòu)建微電網(wǎng),實現(xiàn)單微網(wǎng)內(nèi)協(xié)調(diào)自治、多微網(wǎng)間能量互濟(jì)、微網(wǎng)與配電網(wǎng)間的協(xié)同優(yōu)化等運(yùn)行策略,實現(xiàn)高比例分布式發(fā)電等靈活資源與電網(wǎng)間協(xié)同,滿足區(qū)域可靠供電需求。
應(yīng)對方案四:并網(wǎng)安全穩(wěn)定性策略
建立光伏發(fā)電單元仿真模型、場站詳細(xì)仿真模型及參數(shù)庫,系統(tǒng)仿真還原大規(guī)模光伏脫網(wǎng)事故,模擬光伏并網(wǎng)對電能質(zhì)量的波及關(guān)系,明確光伏發(fā)電并網(wǎng)穩(wěn)定邊界條件和技術(shù)要求以及高/低壓穿越、電網(wǎng)適應(yīng)性等并網(wǎng)試驗。另外,加強(qiáng)光伏場站主動支撐控制系統(tǒng),實現(xiàn)場站對系統(tǒng)電壓、頻率的快速響應(yīng),以具備快速的穿越或切除能力,保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
應(yīng)對方案五:離線在線分析實現(xiàn)可調(diào)度性
對光伏發(fā)電進(jìn)行離線、在線分析,用概率來協(xié)調(diào)光伏發(fā)電并網(wǎng)所帶來的各種不確定的問題,監(jiān)控和分析接入電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險,在線跟蹤電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的變化過程,以合理安排和優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式。
應(yīng)對方案六:數(shù)值模擬與功率預(yù)測
通過典型天氣識別、人工智能建模、功率預(yù)測模型和自適應(yīng)切換系統(tǒng),提升不同天氣過程模擬與預(yù)測能力的數(shù)值分析素材,對未來光伏資源變化趨勢進(jìn)行分析,建立分布式光伏波動過程與功率預(yù)測的關(guān)聯(lián)關(guān)系,預(yù)測光伏發(fā)電功率。
(本文引用自公眾號:電網(wǎng)觀察。若本文涉及到侵權(quán),請及時聯(lián)系我們,我們將及時作刪除處理。)