分布式电源并网技术
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2005年初颁布了“可再生能源法”，将极大地促进分布式发电在我 国的发展。
成本过高是制约分布式发电（主要是可再生能源发电）发 展的主要原因
5
分布式电源运行方式
独立运行，向附近的用户供电。 独立运行，停运时，转为由当地电网供电。 并网运行，发电以满足自身用电为主。 并网运行，发电自用的同时向当地电网输出电能。
发电量与负荷不平衡，供电质量没有保证。 影响故障熄弧 不同期合闸冲击电流危害DG安全 孤岛部分系统失去接地的中性点，存在过电压隐患。 DG并网必须装设孤岛保护：可利用频率、电压、电压相位的 变化检测孤岛。
10
分布式电源导致保护不正确动作
k DG供电电流抬高M点电压，使 保护感受到的电流减少，可能 导致其拒动。
k 相邻线路故障时，DG提供的Hale Waihona Puke Baidu 路电流可能导致保护误动。
11
Substation 220 kV
B1
CB1
110 kV
B2
B3
B4
B6
B7
CB2
B5
孤岛
DG
孤岛运行示意图
12
分布式电源并网问题/3
短路电流增加
可能超出线路设计热稳定容量 可能超出断路器设计折断容量
电能质量问题
分布式电源的投切引起暂态电压变化 谐波 分布式发电间歇性输出的影响
从并网发电角度，DER、DG不做严格区分。
2
什么是分布式电源?/2
分布式发电技术
热电冷联产：热电厂，微型燃气轮机 小水电 风力发电 太阳能发电 生物质发电
分布式储能技术
UPS电源 燃料电池 电力蓄热、蓄冷 电动汽车
3
分布式电源的作用
提高供电可靠性。
在电网崩溃或发生地震、暴风雪、人为破坏、战争等 意外灾害情况下，维持重要用户的供电，避免大面积 停电带来的严重后果。
自动电压控制 潮流控制 短路电流限制 继电保护措施 需求侧管理措施
16
有源网络/2
系统规划的设计可以考虑DG的备用作用 智能电网技术支持措施
开放的IP通信网络 高级配电自动化系统（ADA） 智能保护监控装置 虚拟发电厂技术（VPP）
17
微网技术/1
微网（Micro Grid）：指接有分布式电源的配电子 系统，可在主网脱离后孤立运行，维持所有或部 分重要用电设备的供电。 微网是一个预先设计好的孤岛，能够在主网脱离 后正常运行。 微网的作用
稳定问题
一般不会对系统稳定造成影响 电力系统出现稳定事故时，频率下降使分布式电源断 开会造成事故恶化。
13
分布式电源并网技术问题/4
对电网规划的影响
难以掌握DG装机情况，对负荷增长进行准确地预测。
对电网运行管理的影响
DG发电的间歇性给发供平衡带来困难 调度管理、潮流控制更加复杂 配电设施停电检修安排困难
分布式电源并网技术
1
什么是分布式电源？
分布式电源（DER，Distributed Electric Resource）：分布式发电装置+分布式储能装置 分布式发电（DG，Distributed Generation）
指的是小型的、直接联到配电网上的、一般向当地负 荷供电的发电方式。 一般认为分布式发电机组的定义在50MW以下
对电网经营影响
如何分担并网成本？ DG造成主网少供电，如何消化建设成本？
14
“即接即忘”式并网
目前将DER/DG看成“负的负荷”，电网规划时不考 虑其影响。 小容量机组接入采取“Connect and forget(接入、 忘掉)”的原则
不影响电压控制 不影响短路容量与继电保护 接入容量作出限制，如不超过最大负荷的10%。
起停方便，调峰性能好，有利于平衡负荷。 投资小、见效快。
减少、延缓大型集中发电厂与输配电系统投资，避免 大型发电厂建设的投资风险。
减少传输损耗。
4
分布式发电的发展
美国法律要求各电力公司必须接受用户的小型能源系统 2000年全球新增的装机容量中，分布式发电的比例占到了 10%以上。 2006年，丹麦分布式发电装机容量达到总装机容量的 53%，芬兰、德国、荷兰、捷克等国在38%以上。 我国分布式发电的发展相对滞后。
提高供电可靠性 更好地发挥分布式电源（分布式发电与储能装置）的 作用 更好地进行需求侧管理
18
微网技术/2
微网示例
主网侧
19
参考文献
“Obama's Speech on the Economy”, New York Times. 2009-01-09.
Smart Grid Working Group, “Challenge and Opportunity: Charting a New Energy Future, Appendix A: Working Group Reports”, Energy Future Coalition, USA. June,2003. “国家电网公司加快推进两个转变， 提高科学发展 水平”，国家电网报 ，20093月25日刊。 余贻鑫，“面向21世纪的智能配电网”，南方电网 技术研究，第2卷第6期,2006年11月。
6
包含分布式电源的配电系统
7
DG接入变电站母线
DG接入配电线路
8
分布式电源并网技术问题/1
电压问题
DG启停的影响 DG供电间歇性的影响
9
分布式电源并网技术问题/2
继电保护问题
引起线路保护误动或拒动 影响备自投
DG供电残压影响电压检测 非同期合闸危害DG安全
主网脱离形成运行孤岛，危害系统运行。
我国部分供电企业采取不允许功率倒送或负荷低 谷切机的设计原则
15
有源网络/1
指分布式电源大量应用、深度渗透的配电网 DG对系统规划、保护控制与运行的影响不能忽略 采取积极接入原则，不硬性限制DG容量
以有利于可再生能源足额上网、节省整体投资为原则 系统的规划设计可以考虑DG的备用作用
需要采取的技术措施
20
成本过高是制约分布式发电（主要是可再生能源发电）发 展的主要原因
5
分布式电源运行方式
独立运行，向附近的用户供电。 独立运行，停运时，转为由当地电网供电。 并网运行，发电以满足自身用电为主。 并网运行，发电自用的同时向当地电网输出电能。
发电量与负荷不平衡，供电质量没有保证。 影响故障熄弧 不同期合闸冲击电流危害DG安全 孤岛部分系统失去接地的中性点，存在过电压隐患。 DG并网必须装设孤岛保护：可利用频率、电压、电压相位的 变化检测孤岛。
10
分布式电源导致保护不正确动作
k DG供电电流抬高M点电压，使 保护感受到的电流减少，可能 导致其拒动。
k 相邻线路故障时，DG提供的Hale Waihona Puke Baidu 路电流可能导致保护误动。
11
Substation 220 kV
B1
CB1
110 kV
B2
B3
B4
B6
B7
CB2
B5
孤岛
DG
孤岛运行示意图
12
分布式电源并网问题/3
短路电流增加
可能超出线路设计热稳定容量 可能超出断路器设计折断容量
电能质量问题
分布式电源的投切引起暂态电压变化 谐波 分布式发电间歇性输出的影响
从并网发电角度，DER、DG不做严格区分。
2
什么是分布式电源?/2
分布式发电技术
热电冷联产：热电厂，微型燃气轮机 小水电 风力发电 太阳能发电 生物质发电
分布式储能技术
UPS电源 燃料电池 电力蓄热、蓄冷 电动汽车
3
分布式电源的作用
提高供电可靠性。
在电网崩溃或发生地震、暴风雪、人为破坏、战争等 意外灾害情况下，维持重要用户的供电，避免大面积 停电带来的严重后果。
自动电压控制 潮流控制 短路电流限制 继电保护措施 需求侧管理措施
16
有源网络/2
系统规划的设计可以考虑DG的备用作用 智能电网技术支持措施
开放的IP通信网络 高级配电自动化系统（ADA） 智能保护监控装置 虚拟发电厂技术（VPP）
17
微网技术/1
微网（Micro Grid）：指接有分布式电源的配电子 系统，可在主网脱离后孤立运行，维持所有或部 分重要用电设备的供电。 微网是一个预先设计好的孤岛，能够在主网脱离 后正常运行。 微网的作用
稳定问题
一般不会对系统稳定造成影响 电力系统出现稳定事故时，频率下降使分布式电源断 开会造成事故恶化。
13
分布式电源并网技术问题/4
对电网规划的影响
难以掌握DG装机情况，对负荷增长进行准确地预测。
对电网运行管理的影响
DG发电的间歇性给发供平衡带来困难 调度管理、潮流控制更加复杂 配电设施停电检修安排困难
分布式电源并网技术
1
什么是分布式电源？
分布式电源（DER，Distributed Electric Resource）：分布式发电装置+分布式储能装置 分布式发电（DG，Distributed Generation）
指的是小型的、直接联到配电网上的、一般向当地负 荷供电的发电方式。 一般认为分布式发电机组的定义在50MW以下
对电网经营影响
如何分担并网成本？ DG造成主网少供电，如何消化建设成本？
14
“即接即忘”式并网
目前将DER/DG看成“负的负荷”，电网规划时不考 虑其影响。 小容量机组接入采取“Connect and forget(接入、 忘掉)”的原则
不影响电压控制 不影响短路容量与继电保护 接入容量作出限制，如不超过最大负荷的10%。
起停方便，调峰性能好，有利于平衡负荷。 投资小、见效快。
减少、延缓大型集中发电厂与输配电系统投资，避免 大型发电厂建设的投资风险。
减少传输损耗。
4
分布式发电的发展
美国法律要求各电力公司必须接受用户的小型能源系统 2000年全球新增的装机容量中，分布式发电的比例占到了 10%以上。 2006年，丹麦分布式发电装机容量达到总装机容量的 53%，芬兰、德国、荷兰、捷克等国在38%以上。 我国分布式发电的发展相对滞后。
提高供电可靠性 更好地发挥分布式电源（分布式发电与储能装置）的 作用 更好地进行需求侧管理
18
微网技术/2
微网示例
主网侧
19
参考文献
“Obama's Speech on the Economy”, New York Times. 2009-01-09.
Smart Grid Working Group, “Challenge and Opportunity: Charting a New Energy Future, Appendix A: Working Group Reports”, Energy Future Coalition, USA. June,2003. “国家电网公司加快推进两个转变， 提高科学发展 水平”，国家电网报 ，20093月25日刊。 余贻鑫，“面向21世纪的智能配电网”，南方电网 技术研究，第2卷第6期,2006年11月。
6
包含分布式电源的配电系统
7
DG接入变电站母线
DG接入配电线路
8
分布式电源并网技术问题/1
电压问题
DG启停的影响 DG供电间歇性的影响
9
分布式电源并网技术问题/2
继电保护问题
引起线路保护误动或拒动 影响备自投
DG供电残压影响电压检测 非同期合闸危害DG安全
主网脱离形成运行孤岛，危害系统运行。
我国部分供电企业采取不允许功率倒送或负荷低 谷切机的设计原则
15
有源网络/1
指分布式电源大量应用、深度渗透的配电网 DG对系统规划、保护控制与运行的影响不能忽略 采取积极接入原则，不硬性限制DG容量
以有利于可再生能源足额上网、节省整体投资为原则 系统的规划设计可以考虑DG的备用作用
需要采取的技术措施
20