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【思考】分布式光伏电源接入对配电网有何影响?

2016-09-26 14:09
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  1999年,国际能源署中的光伏技术工作组在日本曾用4个不同厂家控制电流注入的逆变器连接到一个配电网上的柱式变压器。然后在变压器另一侧进行短路试验。试验表明.短路电流上升不超过故障前的2倍。l~2个周波就隔离了故障。此外,日本还对一个200kWp的光伏电源系统进行短路试验,研究发现:短路电流经过变压器后。电流变小,变压器过流保护不动作。2003年。美国的可再生能源国家实验室曾做过关于分布式发电与配电网络之间的交互影响的研究。

  采用以逆变器方式接人的分布式电源,仿真原型建立在13.2kV的中压配电网络上。分布式电源的容量是5MW,研究重点是熔断保护特性。结果表明,当发生单相和三相故障时,以逆变器方式接入的分布式电源对短路电流的贡献很小。短路电流主要来自主网,甚至比5MW感应电机提供的短路电流还要小的多。因此,可以得出以控制电流注入的光伏电源逆变器对短路电流贡献不大的结论。非正常孤岛随着在配电网络中有越来越多的分布式电源接人。出现非正常孤岛的可能性也越来越大,在1998年曾用“故障树理论”分析非正常孤岛发生后发生触电的可能性。在考虑光伏电源渗透率达6倍夜间负荷的极端情形下,发现非正常孤岛导致触电的可能性很小。因此,只要管理得当,加上光伏电源逆变器自身带有反孤岛功能。

  大量光伏电源的接人并不会给系统增加实质性的触电风险。同时。对荷兰地区一个典型低电压住宅区的配电网络就光伏电源系统发生孤岛的可能性进行研究,发现该区光伏电源发生非正常孤岛运行的可能性很低,几乎为零。因此,认为在住宅区大量接人光伏电源导致发生非正常孤岛的可能性很小。2006年,在德国使用的带检测电网阻抗变化的反孤岛策略及电网电压和频率监控的光伏电源逆变器进行了测试。结果表明当电网在一般低阻抗情况下运行时,效果理想;当电网在高阻抗不理想的情况下运行时。光伏电源逆变器检测电网阻抗变化精确度比较差,目前还没有很好的解决方案来满足德国对光伏电源反孤岛策略的标准要求。近年来.大量研究结论表明:即使将来有大量分布式电源接入到配电网中,只要措施得当,发生非正常孤岛的风险可控制在合理的范围内,并不会使系统发生非正常孤岛风险的可能

  性有实质性增加。因而发生非正常孤岛不会成为妨碍光伏电源等分布式电源接入的一个技术壁垒。

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