光伏,风机,储能,柴发控制参数对微电网的影响
光伏,风机,储能,柴发控制参数对微电网的影响是:
1、对线路潮流的影响。未接入光伏并网发电系统的时候,电网支路潮流一般是单向流动的,并且对于配电网来说随着距变电站的距离增加有功潮流单调减少。然而,当光伏电源接入电网后,从根本上改变了系统潮流的模式且潮流变得无法预测。这种潮流的改变使得电压调整很难维持,甚至导致配电网的电压调整设备出现异常响应。
2、对系统保护的影响。当光照良好,光伏并网电站输出功率较大时,短路电流将会增大,可能会导致过流保护配合失误,而且过大的短路电流还会影响熔断器的正常工作。此外,对于配电网来说未接入光伏发电系统之前支路潮流一般是单向的,其保护不具有方向性,而接入光伏发电系统以后该配电网变成了多源网络,网络潮流的流向具有不确定性。因此,必须要求增设具有方向性的保护装置。
3、对电网经济性运行的影响。由于光伏电源的自身输出不稳定性,当光伏发电系统并网运行后,系统必须增加相应容量的旋转备用,以保证系统的调峰、调频能力,也就是说,光伏并网发电系统向电网供电,降低了机组利用小时数,牺牲了电网的经济性运行。以上这些就是光伏,风机,储能,柴发控制参数对微电网的影响。
微电网维护需要承担高额的运行和维护费用,尤其是在电网基础设施老化的情况下。微电网维护方法:
(1) 就近消纳,提高能源效率。微电网内部的电来自于天然气、光伏及风电等分布式能源。在西北之类风光资源充足的地方,修建大型风电场、光伏电站,用户(工业园区、商业区、学校、医院甚至大型的地产项目)在接入小型的风机、光伏、储能、燃气轮机等电源设备时,就能使电能就近消纳,省去了在电网中传输的损耗,提高了能源的使用效率。
(2) 单点连接,减少对大电网冲击。微电网与电网系统之间电能交流,是通过微电网与电网系统的公共连接点连接,避免了多个分布式电源与电网系统直接连接。微电网主要用于区域内部的供电,不向外输送或输送很小的功率,对电网系统的影响可以忽略不计。
(3)提高供电可靠性,解决电能需求。微电网采用先进的控制方式以及大量电力电子装置,将分布式电源、储能装置、可控负荷连接在一起,使得它对于电网系统成为一个可控负荷,并且可以施行并网和独立两种运行方式,充分维护了微电网和大电网的安全稳定运行。
电站:传统电网分为发输变配用。电能是单相流动的,大型的电站发电,长距离电网送电,到用户这里用电。分布式能源:电网里中一种利用可再生能源的方法,因为风能、太阳能的分布不会像煤矿、天然气那样集中,所以在西北之类风光资源充足的地方修建大型风电场、光伏电站的同时,可以在用户侧接入小型的风机、光伏、储能、燃气轮机等电源设备,省去了在电网中传输的损耗,提高可再生能源的比例。这里风机、官府、燃料电池、微型燃气轮机成为分布式发电,带上储能设备称为分布式电源。分布式的问题:由于用户侧出现了电源,传统源-网-荷的单向能量流变成了双向,导致电网既定的调度、保护策略面临了新考验,加上风、光资源具有波动性和随机性,发电难以控制,分布式电源直接并网最终会导致整个电网络不稳定。
微电网:微电网是把分布式电源和它所供能的负荷以及能量转换、保护、监控等装置作为一个系统,形成一个小型的完整电网,以储能设备或者微型燃气轮机这类可控的电源维持系统的稳定,使之可以消纳光伏、风电这些可再生能源,整个微电网与大电网有一个公共连接点(PCC),当微电网电源功能不足时可以通过大电网补充缺额,发电量大时可以将多余电网馈送回大电网。分布式电源以微电网方式并网和直接并网的却别主要是两点:微电网可以通过控制策略决定并网点的功率流向,比如发电多时用储能存储,负荷大时储能放电;标准意义上的微电网可以和大电网断开,从并网模式切换成孤岛运行模式,两种模式能否实现无缝切换是微电网成功的标志。从这个意义上说,目前全世界范围内文献可知的微电网不到500个,大部分不能实现真正的无缝切换,当然有些是无电地区纯孤岛运行的微电网,对大电网没影响。所以有分布式电源和负荷通过PCC点并网,但做不到孤岛的,还应该认为是分布式电源直接并网。
分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源的理想发生,它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点,可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑,是未来电力系统的重要发展趋势之一。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题 。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,使传统电网向智能电网过渡。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用,解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题 。 开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,实现对负荷多种能源形式的高可靠供给,是实现主动式配电网的一种有效方式,使传统电网向智能电网过渡。
这是一套系统,现在的方案已经很成熟了,国家在大力鼓励使用光能,各地政府方面还有新能源补贴。
光伏发电入网方式:
1、直流接入方式
将光伏发电系统以直流方式接入发电站系统中时,接入站的系统电压要选择交流电380V的系统,将变电站系统于光伏发电系统以交流的电路形式结合投入到电力系统当中,这是光伏发电系统与变电站分别使用两个电源为两个系统同时供电。在白天时阳光充足,变电站就会利用负荷工作,而且在用电量充足且有剩余的情况下,余下的电量将会被返还到电力系统当中。
2、交流接入方式
将光伏发电系统以交流方式接入到变电站系统中,在白天时阳光充足时,利用太阳能的光伏发电系统开始工作,并直接以直流的方式将电量输送给变电站中,这种方式可以显著提高供电系统的安全性能,防止漏电、短路等电力故障隐患。光伏发电系统直接连接到变电站中,可以实现光伏发电系统中的电量可以与变电站中的电量自由转换。
3、微电网接入方式
这种方式是将光伏发电技术运用到接入站中微型网络发电系统当中,微型发电网络系统通常会向将太阳能传输到接入站内,然后利用整流逆变电路取代之前的储能整流电路。
港光伏发电技术这种应用方式通常会用于光储微型网络系统的工作过程,以及微型网络电网的单独工作过程中,并且将储能系统用作主要驱动电力,同时还有助于电力工作者结合现场情况,对整体电力系统和局部电源装置进行调控,而且电力工作人员还可以通过电力网络系统的监控中心,随时随地全方位的观察和了解电源装置的工作情况,并收集光信息,掌控电力网络系统运行全局。
光伏发电的优势
①无枯竭危险。
②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害)。
③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;例如,无电地区,以及地形复杂地区。
④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电。
⑤能源质量高。
⑥使用者从感情上容易接受。
⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。
因为输出功率相对较小,投资收益率不低。一般单个分布式光伏发电系统项目的容量在几千瓦到几百千瓦。光伏发电系统容量的大小对发电效率的影响很小,因此对其经济性的影响也很小,也就是说,小型光伏发电系统的投资收益率并不比大型光伏电站低
其次不占用土地资源
因为分布式光伏发电基本不占用土地资源,而且能充分利用建筑物表面,可就近发电、供电,不用或少用输电线路,降低了输电成本。光伏组件还可以直接代替传统的墙面和屋顶建筑材料。
另外环保效益突出
因为他污染小,环境友好,环保效益突出。分布式光伏发电系统在发电过程中,不消耗燃料,不排放包括温室气体在内的任何物质,没有噪声,也不会对空气和水产生污染。
最重要的一点就是可以缓解用电紧张
分布式光伏发电系统在接入配电网中是发电用电并存,且在电网供电处于高峰期发电,可以有效得起到平峰的作用,削减城市昂贵的高峰供电负荷,能够在一定程度上缓解局部地区的用电紧张状况。
最后就是它的运行非常灵活
分布式光伏发电系统拥有与智能电网和微电网的有效接口,运行灵活,适当条件下还可以实现局部离网供电运行。
由于分布式光伏发电倡导就近发电,就近并网,就近转换,就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。其能源利用率高,建设方式灵活,将成为我国光伏应用的主要方向。目前应用最为广泛的分布式光伏发电系统,是建设在各种建筑物屋顶和农业设施屋顶及家庭住宅屋顶的光伏发电项目。对这些项目应用的要求是必须接入公共电网,或与公共电网一起为附近的用户供电,所发电力一般直接馈入低压配电网或35kV及以下中高压电网中。
光伏电站集中式和分布式区别:
分布式光伏电站基本原则:主要基于建筑物表面,就近解决用户的用电问题,通过并网实现供电差额的补偿与外送。
优点:
1、光伏电源处于用户侧,发电供给当地负荷,视作负载,可以有效减少对电网供电的依赖,减少线路损耗。
2、充分利用建筑物表面,可以将光伏电池同时作为建筑材料,有效减少光伏电站的占地面积。
3、与智能电网和微电网的有效接口,运行灵活,适当条件下可以脱稿电网独立运行。
缺点:
1、配电网中的潮流方向会适时变化,逆潮流导致额外损耗,相关的保护都需要重新整定,变压器分接头需要不断变换,等问题。
2、电压和无功调节的困难,大容量光伏的接入后功率因数的控制存在技术型难题,短路电力也将增大。
3、需要在配电网级的能量管理系统,在大规模光伏接入的情况下进行负载的同一管理。对二次设备和通讯提供了新的要求,增加了系统的复杂性。
集中式光伏电站基本原则:充分利用荒漠地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建大型光伏电站,接入高压输电系统供给远距离负荷。
优点:
1、由于选址更加灵活,光伏出力稳定性有所增加,并且充分利用太阳辐射与用电负荷的正调峰特性,起到削峰的作用。
2、运行方式较为灵活,相对于分布式光伏可以更方便地进行无功和电压控制,参加电网频率调节也更容易实现。
3、建设周期短,环境适应能了强,不需要水源、燃煤运输等原料保障,运行成本低,便于集中管理,受到空间的限制小,可以很容易地实现扩容。
缺点:
1、需要依赖长距离输电线路送电入网,同时自身也是电网的一个较大的干扰源,输电线路的损耗、电压跌落、无功补偿等问题将会凸显。
2、大容量的光伏电站由多台变换装置组合实现,这些设备的协同工作需要进行同一管理,目前这方面技术尚不成熟。
3、为保证电网安全,大容量的集中式光伏接入需要有LVRT等新的功能,这一技术往往与孤岛存在冲突。