光伏发电并网对配电网继电保护的影响及对策分析

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年4月7期   作者:邹飞剑
[导读] 现阶段社会和经济的发展对能源和环境的影响越来越大,能源需求加大以及环境污染问题的与日俱增越来越受到人们的广泛关注,所以开发可再生能源和清洁能源成为当前社会发展的迫切需求
邹飞剑
广西蓝川设计有限公司
摘要: 现阶段社会和经济的发展对能源和环境的影响越来越大,能源需求加大以及环境污染问题的与日俱增越来越受到人们的广泛关注,所以开发可再生能源和清洁能源成为当前社会发展的迫切需求,其中光伏电源作为一种新能源的出现在当今市场受到了国家和社会的关注和欢迎。
关键词:光伏发电;并网;配电网;继电保护;影响对策
光伏发电技术的不断进步和完善以及发电成本不断减少使光伏发电并网成为开发太阳能资源的主要手段。但是外部环境因素的变化会影响到光伏发电系统的输出功率。光伏系统并网后规模和容量加大的同时对配电网继电保护也带来了很大的影响和挑战。本文通过对光伏发电并网意义和现状进行分析,探究了光伏发电并网对配电网继电保护的影响及对策,为电力行业的发展提供了有效借鉴。
1 光伏发电并网的重要作用和意义
当前国内外电能的发电方式主要以水力发电和火力发电为主。火力发电耗费的能源资源是不可再生资源,而水力发电的方式受到天气变化的影响很大。从当前社会的发展阶段来看,全世界的资源能源正在处于濒临枯竭的现状,能源枯竭对需要能源再次转化成的电能来说更是影响深远。所以充分开发和利用太阳能资源是解决能源枯竭的重要途径。通过光伏发电并网的运用对充分利用太阳能以及电力市场的发展意义重大[1]。
首先,光伏发电并网能够实现电能的稳步健康发展。太阳能是大自然中存在时间比较长的可再生能源。光伏发电通过利用太阳能资源发电可以杜绝和减少资源的浪费并避免了其他问题。
太阳能作为当今社会的新能源具有安全、清洁以及范围分布很广的特点,清洁、安全的特征与我国提倡的节能环保理念能够很好的结合在一起。此外光伏发电利用太阳能生产电能的过程安全可靠、噪声小且没有对外排放污染物,太阳能干净清洁是一种绿色环保的能源。
    其次,太阳能光伏发电需要利用的场地小、资源分布区域限制少,太阳能光伏发电可以充分利用建筑面的优点来进行发电,这种空间和地理优势很适合一些比较发达的城市充分利用小的空间和环境来进行发电布局。
再次,太阳能光伏发电的布局优势对一些特殊用户及居民的生活和工作正常用电也起到了一定的补偿和保障作用,为电力企业增加经济收益以及实现社会效益起到了积极的作用。
最后,现阶段天气因素以及煤炭价格的变动对电源缺点现象产生的影响重大。这种情况对南方城市的影响更加显著,所以充分运用光伏发电对电力供应以及供需平衡的调节有着积极的影响,是供电行业提高企业效益的有效手段[2]。
2 光伏发电并网在国内外发展的现状
首先,光伏发电并网技术的出现对人类社会发展以及人们的生活和工作有着重大的促进作用,专业领域的专家和学者通过不断研究和创新使光伏发电技术不断改进和完善。光伏发电并网技术在电力市场中发挥着不可或缺的作用。
其次,世界性石油危机的出现使太阳能光伏发电行业受到了世界各国的青睐和认可,各国家通过制定有效的政策来鼓励和开发太阳能光伏发电技术。光伏发电是提高能源利用率以及保护环境的高新技术产业,欧美国家等通过科学合理利用光伏电源、智能系统以及领先的发电技术等使供电和配电有效结合起来,从而达到了降低能源耗费以及减少投资成本的目的,进而使国家和社会各个行业都进入到电力新能源领域中来,光伏发电并网技术的不断成熟和完善给整个世界和人类社会的进步和发展都创造了很大的收益。
最后,当前光伏发电并网技术在国内相关领域的发展还不够成熟和完善,与此同时发电技术的不断改进和完善慢慢缩短了和发达国家之间的距离。

现阶段我国的光伏发电并网技术发展的空间还很大,我国光伏发电太阳能技术的开发重点在于怎样提高光伏发电技术的发电效率以及如何提升光伏发电系统工作的安全性、稳定性等,另外光伏发电技术在各个领域的渗透和应用对常规的电力系统也产生了很多不利的影响,其中这些不利因素包括配电网的电压情况、整个系统安全可靠性以及电力保障等,社会和人们对电压水平的要求提高也产生了很多问题和困难。
3 光伏发电并网对配电网继电保护的影响
首先,三段式电流是在以往配电网当中应用范围比较广的电流配置保护装置,而光伏电站接到配电网中会改变原来的装置结构,一旦配电系统出现故障和其他问题时,光伏发电的接入造成电流流量的增加使故障电流增加,此外增加的故障电流回到故障点又对整个系统的运行造成了很大的隐患和不利影响。造成的主要影响包括对电路保护灵敏度的影响、保护的准确性以及相邻电路动作的影响[3]。
其次,我国配电线路比较常用的电源结构为单侧电源,一旦线路发生短路时系统就会自动开启重合闸的方式来解决供电问题。当光伏发电接入到配电网时配电系统以及光伏电子线路一旦出现问题和故障,系统在进行自动重合闸时如果没有及时切断对光伏电站的连接,此时光伏电站不停的向故障点输送电流就会在重合闸自动启动的情况下出现电弧重燃的情况,从而对配电网以及光伏发电的安全运行产生不利的影响和威胁。
最后,电力系统中通常应用最为广泛的自动保护装置就是熔断器,当线路运行过程中出现电流很大、电流值超出可承受范围的情况时熔断器就会自动切断电路来保障线路安全、稳定的运行。光伏发电接入配电网的情况下能够改变原来的线路结构进而使线路系统的稳定性和安全性受到威胁[4]。
4光伏发电并网对配电网继电保护的影响应对策略
要想减少和消除光伏发电并网对配电网的不利影响和威胁,就要制定积极有效的应对措施来促进电力行业的可持续发展。
首先,要积极制定和完善相关的法律法规以及技术标准来促进光伏电子并网工作的顺利开展,电力单位要通过对光伏发电的控制性能、技术指标、抗干扰能力以及系统运行特征的分析来确定光伏发电并网的分布数量、规模范围以及接线结构等,此外通过合理设置电压级别、无功配置以及电能质量等方式来确保电站并网操作能够按照操作规范进行。不断改进和完善配电装置和调压设备并提高光伏发电系统运行的标准和规范性使光伏发电并网对配电网继电保护的影响降到最低。
其次,光伏发电并网后电力企业要根据有关文件标准以及网接安全规定等来加强对电网的安全检测工作。另外要把光伏电站的主要性能作为电力企业安全检测的重点。
第三,光伏电站要依据我国最新规定来做好无功补偿性能的研究和开发。无功补偿能力的水平对大型光伏电站的影响重大。研究出无功设备容量和AVC可以使光伏电站并网后也能形成和配电网一致的无功控制系统,协调控制好电抗器、电容设备并充分有效利用光伏电站在配电网中发挥的无功配置能力。充分开发和利用光伏发电的无功调节能力对保证配电网的安全性和稳定性有着积极的作用。
最后,电力企业要通过准确的审核、检查和更正保护定值来确保配电网安全有效的运行,光伏发电系统并网后电力企业要对并网后的供电情况及时监控并提高对配电网的安全检修和运维水平,从而有效处理和解决配电网系统运行过程中出现的安全问题和隐患[5]。
5结语
综上所述,光伏发电作为新能源的出现解决了资源和能源枯竭的危机并在电力市场有着广阔的发展前景,光伏电站并网规模的扩大对配电网的影响也越来越大,本文通过对光伏发电并网的意义和影响进行分析,并探究制定了有效的应对措施。
参考文献
[1]徐丙垠.配电网继电保护--一个被忽视的重要角色[J].供用电,2018(2).
[2]瞿朝庆微网接入对配电网继电保护影响的研究[D].湖北民族学院学报(自然科学版),2018(1).
[3]黄慧军.配电网继电保护受分布式发电的影响分析[D]中国新技术新产品,2019(7).
[4]王少峰.主动配电网继电保护的影响因素分析与研究[J].科技创新与应用,2018(6).
[5]汪谦,雷水平,项川,肖曼.分布式电源对配电网继电保护影响的研究[J].电器与能效管理技术,2019(15).
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