分布式電源反送電預(yù)防措施研究

尹莉欣，溫德康，周 宏

(1.國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司，太原 230001；2.國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 200063)

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分布式電源反送電預(yù)防措施研究

尹莉欣1，溫德康2，周 宏2

(1.國網(wǎng)山西省電力公司太原供電公司，太原 230001；2.國網(wǎng)上海市電力公司檢修公司，上海 200063)

近幾年來，隨著不可再生能源的枯竭，可持續(xù)能源發(fā)展逐步受到重視，分布式電源的應(yīng)用越來越引起重視，通過研究分布式電源接入系統(tǒng)中可能引起的對電網(wǎng)運行的影響，分析了預(yù)防當(dāng)系統(tǒng)失電時分布電源反送電的具體措施，研究分布式電源接入電網(wǎng)后對系統(tǒng)繼電保護(hù)、電網(wǎng)穩(wěn)定運行、供電可靠性等方面的影響，從而為電網(wǎng)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐。

供電網(wǎng)；分布式電源；配電網(wǎng)

1 分布式電源的分類

分布式直流電源裝置是指小容量的，功率為數(shù)千瓦至50 MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨立電源。位置位于負(fù)荷附近，就近接入中低壓配電網(wǎng)絡(luò)，該設(shè)備的產(chǎn)權(quán)通常由電力用戶、供電部門或第3方所有，可以根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)滿足客戶及電力系統(tǒng)特殊的要求。如供電網(wǎng)絡(luò)不能到達(dá)或因線路長度過大不能滿足供電要求的邊遠(yuǎn)用戶、商業(yè)等，既能節(jié)省輸變電成本，可以提高供電質(zhì)量。

按照發(fā)生能源所需原材料不同劃分，分布式電源可分為不可再行能源如天然氣、石油、煤炭等和可再生能源如太陽能、風(fēng)能、儲水勢能等。按照發(fā)電技術(shù)劃分，可分為水力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)等方式。通過這些方式發(fā)電后，分布式源可直接并入配電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行能量的存儲交換，安裝簡單易行，適合因地制宜大面積推廣。

2 推廣使用分布式電源的重要意義

由于分布式能源可在將能源轉(zhuǎn)化為多種形式，可用來制冷、制熱，因此能源可以得到合理的利用。而且增加分布式電源應(yīng)用于配電網(wǎng)絡(luò)中，可減輕城市電網(wǎng)建設(shè)的壓力力，大型發(fā)電廠和高壓電網(wǎng)的投資數(shù)量減少，提升經(jīng)濟(jì)性。 且位于遠(yuǎn)離城市配電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，供電半徑過大，遠(yuǎn)距離輸電不但成本加大且供電質(zhì)量會明顯下降，推廣使用分布式電源可在局部實現(xiàn)可靠供電，既減少了高壓輸電產(chǎn)生的電磁污染，也減少的電網(wǎng)建設(shè)成本，對于電力客戶也提升了使用質(zhì)量，且分布式電源相對于電廠建設(shè)來說規(guī)模小、投資小、建設(shè)周期短，非常具有經(jīng)濟(jì)性。

當(dāng)供電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，具有分布式電源的電力客戶在與配電系統(tǒng)斷開聯(lián)接后仍可獨立運行，不受整體供電網(wǎng)絡(luò)的影響，安全可靠。并且在盛夏及寒冬用電高峰時期，分布式電源并網(wǎng)可起到一定的調(diào)峰作用。可將各類能源在特定時期進(jìn)行互補，使得各種資源在同一時期都得到較為有效的利用。

3 分布式電源并網(wǎng)技術(shù)要求

隨著接入配電網(wǎng)絡(luò)中的分布式電源快速發(fā)展，使得傳統(tǒng)中的配電網(wǎng)絡(luò)輻射形式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)，下級配電網(wǎng)絡(luò)隨時有可能向上級網(wǎng)絡(luò)反送電，造成人身及設(shè)備的損壞，同時也會影響配電網(wǎng)絡(luò)本身的電壓分布情況，提高并網(wǎng)點附近的短路電流水平，將對并網(wǎng)點附近的受電設(shè)備的設(shè)備參數(shù)提出了較高的要求。為避免反送電事故發(fā)生，規(guī)范分布式電源并網(wǎng)管理，防止因分布式電源引起的人身傷亡事故，對其并網(wǎng)管理應(yīng)提出規(guī)范要求，并逐步推廣應(yīng)用。

3.1 一般要求

接入高壓配電網(wǎng)的分布式電源，并網(wǎng)點應(yīng)安裝易操作、可閉鎖、具有明顯斷開點,可開斷故障電流的開斷設(shè)備，電網(wǎng)側(cè)應(yīng)能接地。

接入高壓配電網(wǎng)的分布式電源用戶進(jìn)線開關(guān)、并網(wǎng)點開斷設(shè)備應(yīng)有名稱并報電網(wǎng)管理單位備案。連接光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)的專用低壓開關(guān)柜應(yīng)有醒目的標(biāo)識。標(biāo)識應(yīng)標(biāo)明“雙電源”提示性文字和符號。

接入低壓配電網(wǎng)的分布式電源，并網(wǎng)點應(yīng)安裝易操作、具有明顯開斷指示、具備開斷故障電流能力的開斷設(shè)備。

現(xiàn)有接入配電網(wǎng)絡(luò)的分布式電源通常在配電變壓器低壓母線處裝置有“反孤島裝置”，可實現(xiàn)與低壓總開關(guān)、母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)間的操作閉鎖功能。孤島運行是指當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)與分布式電源任何一側(cè)開關(guān)動作，斷開與主網(wǎng)的聯(lián)接后，該電源獨立給部分受電設(shè)備供電，形成孤島狀態(tài)，而“反孤島裝置”則會檢測并網(wǎng)的供電網(wǎng)絡(luò)電壓，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失壓后自行動作，切除分布式電源，中斷發(fā)電。有效保障電網(wǎng)和設(shè)備安全。

配電網(wǎng)絡(luò)的管理單位應(yīng)隨時掌握分布式電源接入情況，并在系統(tǒng)接線圖上標(biāo)注完整，隨時了解各電源的網(wǎng)絡(luò)分布情況，掌握接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備開關(guān)的開合狀態(tài)，必要時進(jìn)行調(diào)度，隨時可進(jìn)行潮流分析，并可調(diào)峰管理。

3.2 并網(wǎng)管理

與直接接入高壓配電網(wǎng)的分布式電源設(shè)備簽訂《并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議》，其設(shè)備的啟停應(yīng)執(zhí)行電網(wǎng)調(diào)度控制中心的指令。并同意執(zhí)行調(diào)度下發(fā)的發(fā)電指標(biāo)，協(xié)助電力調(diào)度部門完成削峰平谷任務(wù)，提升配電網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量。分布式電源并網(wǎng)前，電網(wǎng)管理單位應(yīng)對并網(wǎng)點設(shè)備驗收合格，并通過協(xié)議與用戶明確雙方安全責(zé)任和義務(wù)。《并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議》中至少應(yīng)明確以下內(nèi)容：

(1)并網(wǎng)點開斷設(shè)備(屬用戶)操作方式。

(2)檢修時的安全措施。雙方應(yīng)相互配合做好電網(wǎng)停電檢修的隔離、接地、加鎖或懸掛標(biāo)示牌等安全措施，并明確并網(wǎng)點安全隔離方案。

(3)由電網(wǎng)管理單位斷開的并網(wǎng)點開斷設(shè)備，仍應(yīng)由電網(wǎng)管理單位恢復(fù)。

3.3 運維和操作

分布式電源項目驗收單位在項目并網(wǎng)驗收后，應(yīng)將工程有關(guān)技術(shù)資料和接線圖提交電網(wǎng)管理單位，及時更新系統(tǒng)接線圖。

電網(wǎng)管理單位應(yīng)掌握、分析分布式電源接入配變臺區(qū)狀況，確保接入設(shè)備滿足有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)行分布式電源相關(guān)設(shè)備操作的人員應(yīng)有與現(xiàn)場設(shè)備和運行方式相符的系統(tǒng)接線圖，現(xiàn)場設(shè)備應(yīng)具有明顯操作指示，便于操作及檢查確認(rèn)。

3.4 檢修工作

當(dāng)供電線路有工作時，在分布式電源并網(wǎng)點和公共連接點之間的作業(yè)，必要時應(yīng)組織專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察。并按照《安規(guī)》有關(guān)要求填寫工作票，認(rèn)真執(zhí)行，保障現(xiàn)場人員的人身安全。

在有分布式電源接入電網(wǎng)的高壓配電線路、設(shè)備上停電工作時，應(yīng)斷開分布式電源并網(wǎng)點的斷路器、隔離開關(guān)或熔斷器，并在電網(wǎng)側(cè)接地。在低壓配網(wǎng)絡(luò)上工作時，盡量采用帶電工作方式，避免因不知有電源接入而引起的誤操作造成不必要的損失。

電網(wǎng)管理單位停電檢修，應(yīng)明確告知分布式電源用戶停送電時間。由電網(wǎng)管理單位操作的設(shè)備，應(yīng)告知分布式電源用戶。

以空氣開關(guān)等無明顯斷開點的設(shè)備作為停電隔離點時應(yīng)采取加鎖、懸掛標(biāo)示牌或派專人監(jiān)護(hù)等措施防止誤送電。

3.5 管理措施

用電管理部門要建立分布式電源檔案，檔案包括分布式電源的容量、設(shè)備型號等，管理方式可以參照重要用戶管理的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

有分布式電源采用專線方式接入系統(tǒng)時，專線線路視客戶實際情況可不設(shè)或停用重合閘，在故障引起掉閘時，采用人工合閘方式，避免現(xiàn)場運維人員在不知情的情況下因重合閘造成反送電事故。

分布式電源接入系統(tǒng)時，管理單位各職能部室要嚴(yán)格落實分布式電源接入的有關(guān)國家、國網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備安全技術(shù)性能的審核、驗收。逐級落實責(zé)任，管理到位，對引管理不足引發(fā)的電氣事故認(rèn)真分析，不放棄任何危險點。

4 結(jié)語

本文首先介紹了分布式電源的產(chǎn)生，應(yīng)用范圍和接入系統(tǒng)的方式，以及推廣應(yīng)用分布式電源對可持續(xù)能源發(fā)展的必要性。分析了如因管理不到位將引起的反送電事故對配電網(wǎng)絡(luò)及現(xiàn)場操作人員可能帶來的傷害。并針對以上問題提出相應(yīng)管理方案，為配網(wǎng)安全管理工作提供可借鑒方向。

(本文編輯：楊林青)

Preventive Measures for Counter Power Transmission of Disrtibuted Generation

YIN Li-xin1, WEN De-kang2, ZHOU Hong2

(1. State Grid Taiyuan Electric Power Supply Company, Taiyuan 230001, China;2. Inspection & Maintenance Company, SMEPC, Shanghai 200063, China)

In recent years, along with the exhaustion of non-renewable energy, sustainable energy development and application of distributed generation (DG) have gradually been valued. This paper studies the impacts of DG access to power grid on the grid operation, and analyzes the preventive measures against counter power transmission in case of system failure. And the study on the DG access effects on the system relay protection, grid operation stability and power supply reliability can provide data support for power grid planning.

power supply network; distributed generation; power distribution network

10.11973/dlyny201605013

尹莉欣(1977)，女，工程師，從事城市供電網(wǎng)絡(luò)用電監(jiān)察工作。

TM63；TM645

A

2095-1256(2016)05-0590-03

2016-08-20