利用分布式風(fēng)電并網(wǎng)改善配電線路末端電壓

林志琦 張睿 長春工業(yè)大學(xué) 李超 國網(wǎng)吉林省電力有限公司松原供電公司

1 對電能質(zhì)量所產(chǎn)生的影響

雙饋型以及直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組分別包含著三分之一以及百分之百額定容量變流器，在變流器當(dāng)中開關(guān)器件高速的通斷使得能量大、頻率比較高的電磁干擾，接入配電網(wǎng)以后會(huì)對電能的質(zhì)量產(chǎn)生著一定的影響，主要是表現(xiàn)在如下的幾個(gè)方面：1.電壓會(huì)跌落。當(dāng)發(fā)生三相短路故障的時(shí)候，低電壓所具備的穿透能力將會(huì)分散式的被接入到風(fēng)電機(jī)組，在較短的時(shí)間內(nèi)可以提供短路的電流，會(huì)對電壓起到一定的支撐作用，這樣能夠顯著的將其負(fù)荷末端電壓跌落的情況給予改善，并且隨著功率注入的越大電壓支撐的效果就會(huì)越好。同理，在單相接地故障的時(shí)候，故障相電壓也能夠起到一定的支撐作用；非故障相的電壓會(huì)隨著風(fēng)電機(jī)組的接入而被提升，所能夠提升的容量將會(huì)與電源容量成正比的關(guān)系。2.電壓的閃變。負(fù)荷瞬時(shí)對發(fā)生的變化如果超過了電網(wǎng)所能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力以后，就會(huì)出現(xiàn)供電電壓的閃變現(xiàn)象。當(dāng)分布式的風(fēng)電機(jī)組接入以后，就有可能會(huì)使得電壓的閃變得以改善。主要的原因是：電力電子變流器能夠使得所輸出的電壓更加的穩(wěn)定，在一定的程度上負(fù)荷所產(chǎn)生的變化有可能會(huì)被變流器相抵消；但是假如變化的幅度或者是速率已經(jīng)超過了進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力，那么所產(chǎn)生的效果就會(huì)下降。3.電磁所產(chǎn)生的干擾。風(fēng)電機(jī)組電力電子的變流器當(dāng)中開關(guān)的器件如果頻繁的通斷，就非常容易產(chǎn)生頻率高頻的分量，就會(huì)對電網(wǎng)造成50HZ以外所產(chǎn)生的電磁干擾。當(dāng)機(jī)組進(jìn)行安裝的位置與線路的末端越接近，對電磁的干擾就會(huì)越嚴(yán)重；相反，機(jī)組與系統(tǒng)當(dāng)中的母線越近對系統(tǒng)所產(chǎn)生的電磁干擾就會(huì)越小。假如變流器電磁兼容設(shè)計(jì)是非常合理的，那么所產(chǎn)生的這種影響就是在能夠接受的范圍之內(nèi)。

2 對供電可靠性所產(chǎn)生的影響

因?yàn)榉稚⑹讲⑷腼L(fēng)電機(jī)組可以使得配電線路實(shí)際所輸送的功率減少，系統(tǒng)支撐的能力就會(huì)被提高，所以，使得供電可靠性被提高。同時(shí)，在配電網(wǎng)發(fā)生瞬態(tài)故障的時(shí)候，配電網(wǎng)能夠?qū)⑵浞纸鉃楹芏喙聧u進(jìn)行獨(dú)立的運(yùn)行，不僅能夠使得停電的面積減小，同時(shí)也能夠使得系統(tǒng)的可靠性得到相應(yīng)的提高。但是，假如配電網(wǎng)發(fā)生了永久性的故障，因?yàn)轱L(fēng)電的波動(dòng)性是比較大的，特別是具有小容量的風(fēng)電機(jī)組，并沒有儲(chǔ)能作為支撐，是不能夠單獨(dú)的維持著一個(gè)正常區(qū)域的供電，是需要在對其進(jìn)行投資的范圍內(nèi)配置相應(yīng)的儲(chǔ)能元件。

3 隨配電網(wǎng)二次系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響

3.1 對繼電進(jìn)行保護(hù)所產(chǎn)生的影響

通常的情況下，低壓配電網(wǎng)基本上都是輻射式的網(wǎng)絡(luò)，所以，配電網(wǎng)對繼電的保護(hù)是不需要方向元件。但是，風(fēng)電機(jī)組接入以后，會(huì)對故障流向產(chǎn)生直接的影響，在不存在方向元件的情況下，保護(hù)是不能夠判斷出故障的位置，就有可能會(huì)發(fā)生誤動(dòng)的情況。這個(gè)時(shí)候，可以在相應(yīng)的系統(tǒng)當(dāng)中假如故障限流器來解決這樣的問題。同時(shí)，還可以采用多代理的技術(shù)來采取保護(hù)的方案，實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜并且保護(hù)的算法，使得保護(hù)能夠在相互的配合以及整體上能夠具有適應(yīng)性以及靈活性。

3.2 對重合閘產(chǎn)生的影響

當(dāng)重合閘動(dòng)作的時(shí)候，風(fēng)電機(jī)組并沒有被解列，非同期合閘使得沖擊的電流重合閘失敗。這樣的問題建議要采取同期并網(wǎng)的方式來解決。

3.3 對計(jì)量所產(chǎn)生的影響

分布式電源接入以后，潮流有可能是雙向的，所以，現(xiàn)有的計(jì)量裝置是不能夠滿足當(dāng)下的需求。可以采用增加雙向計(jì)量的電能表。

3.4 對故障處理的模式所產(chǎn)生的影響

當(dāng)前最為典型的故障處理的模式主要是包括重合器故障的處理模式、基于主站監(jiān)控故障的處理模式、系統(tǒng)保護(hù)的故障處理模式。對于分布式風(fēng)電接入系統(tǒng)建議最好是采用系統(tǒng)保護(hù)故障處理的模式，它能夠?qū)⑵浔Ｗo(hù)功能完全的下放，爭取在新型的帶方向的饋線終端上來實(shí)現(xiàn)對饋線實(shí)施保護(hù)的功能，這將由利益使得配電網(wǎng)故障的處理響應(yīng)速度得到一定的提升，同時(shí)使得供電可靠性得到一定的提高。

4 結(jié)束語

將其風(fēng)電分散的接入會(huì)增加配電網(wǎng)末端電壓的波動(dòng)性，增加其保護(hù)以及計(jì)量具有的復(fù)雜性，同時(shí)還能夠提高配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度運(yùn)行的難度。所以，需要對接入配電網(wǎng)末端的風(fēng)電機(jī)組容量，對其進(jìn)行合理的配置，創(chuàng)新配電網(wǎng)末端的保護(hù)以及計(jì)量的設(shè)備，優(yōu)化器配電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)度的模式，只有這樣才能夠徹底的解決配電網(wǎng)供電的能力不足以及電壓低等問題，同時(shí)還能夠滿足經(jīng)濟(jì)上的需求。

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