鄭州鐵路職業技術學院 吳 昕 魏 君
分布式電源并網標準的分析
鄭州鐵路職業技術學院 吳 昕 魏 君
分布式電源并網標準發展的過程中,微電網以及分布式電源在其中起到了重要作用,對比分析不同國家間分布式電源并網標準,結合我國發展實際的基礎上,借鑒先進經驗促進我國國內標準持續發展。本文首先對不同并網標準進行基本介紹,然后探究標準比較。
分布式電源;并網;標準
國際對于首次頒布的《分布式電源與電源互連標準》予以認可,該標準主要對分布式電源(全部類型)在測試、性能、安全、運行等方面具體統一。之后隨著發展環境的不斷改變,自身不斷升級,上述標準又再次被有效性調整和修訂,同時,成立了專業項目工作組,準備全面修訂。
我國推進電力改革的過程中,針對分布式電源并網工作提出了相應的修訂意見,并頒布相關規范予以管理,其中,相關意見書中也明確指出,要想促進能源互聯網發展空間,應大力引進智能電網,同時,提高對微網建設工作的關注度,促進電網向標準化和智能化方向發展。國內并網標準主要包括四方面內容,第一種即地方標準,第二種即國家標準,第三種即企業標準,第四種即行業標準。
1.2.1 總體標準
我國電網公司在相關技術導則中明確指出,配電網規劃期間應引進分布式電源這一規劃內容,同時,還要對其在電能質量、電力平衡以及穩定性等方面進行論證分析。后來于2010年以上提議才以技術標準的形式明確,并具體規定了相關技術要求和適用規則。之后的一年又再次頒布系列標準,這對配電網分布式電源滲透效果優化具有重要作用。
1.2.2 儲能標準
我國于2010年頒布了《儲能系統接入配電網技術規定》,它主要對自動化通信、電能質量、電磁形式、電能計量、電壓調節、接地安全、繼電保護等方面提出了具體要求。之后的三年,相關技術文件又再次基礎上補充了測試內容、測試手段和條件[1]。
1.2.3 風電標準
我國曾對此頒布過相關技術文件——《風電場接入電力系統技術規定》,后來這一技術文件不斷進行內容補充和規定更改,在此期間,國家級別電網企業也加入到修訂工作中來,并對特定電壓、擴建行為提出了相關要求。
1.2.4 光伏標準
和上述風電標準相同,我國早期以技術文件的形式對光伏發電站引進電力系統進行了技術文件說明,后來,隨著國家政策的不斷調整以及市場變化影響又進行了有效性補充和修訂,修訂后的技術文件規定了通用技術要求。
針對分布式電源有效性接入的過程中,會不同程度的影響電網頻率以及電壓,一旦電網非正常運行,則該設備會啟動保護裝置通過頻率以及電壓做出相應反應,以此優化連接設備,促進電網系統穩定運行[2]。
一方面,頻率響應。電網頻率在不同國家存在設定差異,如果特定區域電網頻率超過正常值或者低于正常值,那么為了維持電力系統穩定性,則分布式電源會及時響應,并根據具體波動實際,在短時間內采取有效措施予以解決,同時,暫停區域供電活動,具體如表1所示。

表1 異常頻率響應
表1中相關標準在原來技術標準上做了相應調整,即分布式電源容量區分這一標準被刪除,頻率及可調頻范圍的劃分更細致。國內并網標準中在電源容量中提出了差異性要求,即49.4~50.1Hz范圍時,在0.1秒內暫停供電,降低頻率處理影響;10(5)~35Kv這一電壓等級中,頻率受電源容量影響較大,同時,耐受要求也隨之提高;47~49.4Hz范圍內,長時間運行成為主要要求。針對國內標準和國際標準進行橫向對比,我國在切除時間(s)和頻率響應值兩方面的要求不夠細致,
另一方面,電壓響應。當電壓值過高或者過低時,分布式電源會相應作出反應,針對IEEE 1547a-2014異常狀態顯示進行表格分析,如表2所示。

表2 異常電壓響應
對比于技術標準未調整之前,表2并網電壓范圍劃分較細致,現有電壓范圍等級為五級,同時,相同電壓范圍切除時間也有所調整,整體來講,調整時間相對寬松,這有利于增強分布式電源與電網間的緊密度。國內標準應在響應切除時間方面有效調整[3]。
當電力系統在實際運行中出現故障時,或者實際運行期間受到外力干擾導致電壓值快速降低,此時分布式電源無需分離電網就能完成特定范圍以及時間內的持續運行操作。對于這一內容,無論是國際標準還是國內標準,均未提及,但如果分布式電源并未在運行故障期間發揮調節作用,那么極易導致連鎖反應出現,還會大大降低網絡運行安全性,增加網絡風險。隨著光伏并網標準不斷升級和改進,這項內容被多次提及。從中能夠看出,適當增強低壓穿越能力于分布式電源,這對風電網性能提升、電力系統優化具有重要作用。
對比我國和德國在低壓穿越標準方面的動態變化,對比分析中可知,兩國針對不同類型分布式電源所提出的要求存在顯著差異,相對來說,我國要求較寬泛,因此,在標準改進中應注意此方面的調節。
綜上所述,電網運行過程中巧妙滲透分布式電源,這不僅符合我國電力系統穩定運行需要,而且能夠滿足優質電能使用要求,對比分析并網標準可知,國內標準部分內容仍有待完善。因此,應參考其他國家以及國際組織在并網標準方面的優勢,在結合我國電能運行實際的基礎上,彌補國內并網標準的不足,同時,為分布式電源提供良好的應用條件,提高國內分布式電源并網標準的適用性。
[1]汪詩怡,艾芊.國際上微網和分布式電源并網標準的分析研究[J].華東電力,2013,06:1170-1175.
[2]欒偉杰,劉舒,程浩忠.考慮不同利益相關者的分布式電源并網成本效益分析[J].電力建設,2016,09:140-145.
[3]林海雪.分布式電源的并網標準及其發展趨勢[J].電器與能效管理技術,2016,17:1-6.