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分布式光伏接入对配电网系统的八大影响(3)

北极星智能电网在线  来源:科技日报    2013/2/18 13:14:58  我要投稿  

5.注入直流分量

直流分量主要对配电网中的变压器、电流式漏电断路器(RCD)、电流型变压器、计量仪表等造成不利影响,其中对电流式漏电断路器和变压器的影响最为不利,如造成电流式漏电断路器误动作和造成变压器磁通饱和、发热、产生谐波和噪音等。现在,许多并网光伏电源逆变器都采用隔离变压器来抑制直流分量的注入。有些国家明确规定要以带隔离变压器的方式接入,而有的国家并无此项强制性规定。但近十几年来,由于技术的进步,去除隔离变压器可带来更高的效率并减少生产成本,不带隔离变压器的光伏电源逆变器应用越来越广泛。采用脉宽调制(Pulse-widthmodulatim,PWM)技术的光伏电源逆变器可以抑制直流分量输出,但是当配电网电压含不平衡的正序和负序分量时,会对采用PWM技术的光伏电源逆变器的性能造成不利影响。关于直流分量对配电网变压器的影响,国际上目前对直流分量上限还没有统一的规定。英国的研究建议是每相不超过等同于5%的谐波畸变值,或者是每个光伏电源注入到典型的500kVA配电网变压器的直流分量不能超过40mA。美国的规定是不超过每相电流有名值的0.5%。

6.对配电网络设计、规划和营运的影响

随着越来越多的分布式电源接入到配电网络中,集中式发电所占比例将有所下降,电力网络的结构和控制方式可能会发生很大的改变,这种改变带来的挑战和机遇将要求电力网络从设计、规划、营运和控制等各方面进行升级换代。在可以预见的将来,大量被消费的电能将来自于低压配电网络,提前对配电网络的结构进行升级换代和优化显得尤为重要,例如如何使配电网络的结构适应网络电流的逆向和正向的流动。另外,大量分布式光伏电源接入到配电网中后,用户侧可以主动参与能量管理和运营,使传统配电网运营费用模型不再适用。因此,一方面面临电力市场自由化和解除管制的压力,一方面可再生能源诸如光伏电源却得到保护和补贴,使得配电网在保证供电质量和可靠性方面面临越来越大的压力。近些年,一些专家学者提出了模拟电站和微网概念,可运用到分布式光伏电源管理中,把有功出力具有随机性的光伏电源和具有保证出力的电源以及储能装置集成在一起,作为整体的模拟电站或者微网,整合到当今的电力生产和传输框架内。

7.提供辅助功能

现代光伏电源逆变器可提供多种功能,如将光伏阵列出力馈送到电网以及作为有源滤波器改善电网电能质量等。光伏电源和储能装置有效结合后,可以参与到配电网的电压调节、频率调节和稳定性调节,为重要负荷提供UPS功能。如在光伏电源逆变器的直流侧配备储能装置(如蓄电池和双层电容等),当光伏电源逆变器馈送有功出力到电网时,还可以参与配电网的电压和频率调节,在配电网电压和频率跌落时,增加有功出力,当配电网三相电压不平衡时,光伏电源逆变器可针对性地送出三相不平衡电流,部分补偿配电网三相电压不平衡,吸收馈电线路多余的部分无功或者输送馈电线路缺乏的部分无功。另外,光伏电源还可驱动水泵进行抽水储能,为电网提供黑启动电源等。

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