浅谈规范分布式电源并网技术服务

浅谈规范分布式电源并网技术服务

(国网湖南省电力公司常德供电分公司常德415000)

1、分布式电源概述

分布式能源系统并不是简单地采用传统的发电技术,而是建立在自动控制系统、先进的材料技术、灵活的制造工艺等新技术的基础上,具有低污染排放,灵活方便,高可靠性和高效率的新型能源生产系统。

根据《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范》中对所服务的分布式电源项目做出了定义,是指:在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网,且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。

当今电力行业在大力发展原有的大电网集中发电、远距离输电和大型互联网络的同时,不断开发新能源,加强可再生能源的利用率,形成了大电网与分布式发电技术相结合的新型供电模式。随着分布式电源应用的日益广泛,它们在电力系统的渗透率也越来越高。分布式发电系统正在由分散、小规模开发、就地消纳,逐步向大规模、高集中开发,高电压输送方向发展。分布式电源的规模性接入,对电力系统运行各方面将产生一定的影响。

组成分布式能源系统的发电系统具有如下特点:

①高效地利用发电产生的废能生成热和电;

②现场端的可再生能源系统;

③包括利用现场废气、废热及多余压差来发电的能源循环利用系统。

分布式光伏是未来发展的重点,前景非常可观。大力发展新能源是国家的重大战略决策。电网是新能源输送和优化配置的平台,进一步规范新能源并网服务能够保障新能源发电项目安全、可靠、及时接入电网,意义重大。

2.分布式发电接入对电网的影响及并网技术规范

为了鼓励和规范分布式电源的发展,国网公司企业标准《Q/GDW480-2010分布式电源接入电网技术规定》中明确了分布式电源接入系统的原则,规定了公共连接点处分布式电源并网容量限制;短路电流限制;并网推荐电压等级等。且对功率控制和电压调节也进行了规定。

国家电网公司规定了分布式电源接入电网应遵循的基本原则:

(1)并网点的确定原则为电源并入电网后能有效输送电力并且能确保电网的安全稳定运行。

(2)当公共连接点处并入一个以上的电源时,应总体考虑它们的影响。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%。

(3)分布式电源并网点的短路电流与分布式电源额定电流之比不宜低于10。

3、分布式电源接入配电网技术规范

根据国家电网公司2013年《分布式电源接入配电网相关技术规范》,分布式电源接入系统方案应明确用户进线开关、并网点位置,并对接入分布式电源的配电线路载流量、变压器容量进行校核。接有分布式电源的10千伏配电台区,不得与其他台区建立低压联络(配电室、箱式变低压母线间联络除外)。继电保护和安全自动装置配置应符合相关继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定。电压偏差、电压波动和闪变、谐波、三相电压不平衡、间谐波等电能质量指标。配电自动化系统故障自动隔离功能应适应分布式电源接入,确保故障定位准确,隔离策略正确。

(1)逆变器类型分布式电源接入10千伏配电网技术要求

并网点应安装易操作、可闭锁、具有明显开断点、带接地功能、可开断故障电流的开断设备。逆变器应符合国家、行业相关技术标准,具备低电压闭锁、检有压自动并网功能。分布式电源专线方式接入时,专线线路可不设或停用重合闸。公共电网线路投入自动重合闸时,应校核重合闸时间是否与分布式电源并、离网控制时间配合(重合闸时间宜整定为1秒)。

(2)逆变器类型分布式电源接入220/380伏配电网技术要求

并网点应安装易操作,具有明显开断指示、具备开断故障电流能力的低压并网专用开关,具备失压跳闸及检有压合闸功能。逆变器应符合国家、行业相关技术标准,具备低电压闭锁、检有压自动并网功能。分布式电源接入容量超过本台区配变额定容量25%时,配变低压侧刀熔总开关应改造为低压总开关,并在配变低压母线处装设反孤岛装置;低压总开关应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能,母线间有联络时,联络开关也应与反孤岛装置间具备操作闭锁功能。分布式电源接入380伏配电网时,宜采用三相逆变器;分布式电源接入220伏配电网前,应校核同一台区单相接入总容量,防止三相功率不平衡情况。分布式电源并网验收时,应检测并网点谐波。

4、智能电网中的分布式电源

智能电网的核心在于构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与用户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户,实现对电能的最优配置与利用,提高电网运营的可靠性和能源利用效率。

大量的分布式电源并于中压或低压配电网上运行,彻底改变了传统的配电系统单向潮流的特点,要求系统使用新的保护方案、电压控制和仪表来满足双向潮流的需要。然而,通过高级的自动化系统把这些分布式电源无缝集成到电网中来并协调运行,将可带来巨大的效益。除了节省对输电网的投资外,它可提高全系统的可靠性和效率,提供对电网的紧急功率和峰荷电力支持,及其他一些辅助服务功能,如无功支持、电能质量改善等;同时,它也为系统运行提供了巨大的灵活性。如在风暴和冰雪天气下,当大电网遭到严重破坏时,这些分布式电源可自行形成孤岛或微网向医院、交通枢纽和广播电视等重要用户提供应急供电。

智能配电及分布式电源接入是坚强智能电网发展中不可缺少的重要环节。但是,各类新型电源及负荷直接接入配电网,给配电网的安全稳定运行带来了新的技术问题和挑战。因此,配电网急需发展新的技术和工具,增加配电网的可靠性、灵活性及效率,开发实用有效的技术解决方法,从而应对新的挑战。今后,我们应进一步发展和完善新的智能配电网技术标准规范,发展新的规划和运行工具及系统,在配电网中扩展和推广应用示范工程成果,开拓新的领域,以适应坚强智能电网发展的需要。

近年来,国家财政部、能源局、发改委等部门相继出台了分布式发电新政策,国家电网公司、南方电网公司继财政部、国家发改委先后发布新政策之后,也相继出台了一系列支持分布式电源项目并网服务的规定和规范,从并网、购售电、并网调度管理等方面支持新能源的有序协调发展。同时,为支持分布式电源并网,两大公司已不再局限于为分布式电源提供接入电网的技术咨询、工程验收调试等全过程服务,还开始注重加强配网建设,以支撑大量分布式电源的接入。两大电网企业是国家推动分布式电源发展政策的具体执行者,因此两大电网的一系列举措无疑将为分布式电源并网注入最直接的推动力。

参考文献:

[1]国家电网发展〔2012〕1777号-《国家电网公司关于印发分布式光伏发电接入系统典型设计的通知》

[2]《国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范(修订版)的通知》(国家电网办〔2013〕1781号)

[3]国家电网公司2013年《分布式电源接入配电网相关技术规范(修订版)》

[4]GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程

[5]Q/GDW212-2008电力系统无功补偿配置技术原则

[6]Q/GDW480-2010分布式发电接入电网技术规定

[7]《国家电网公司促进新能源发展白皮书》

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