分布式電源并網(wǎng)技術(shù)課件

1分布式電源并網(wǎng)技術(shù)1分布式電源并網(wǎng)技術(shù)12什么是分布式電源？分布式電源（DER，Distributed

ElectricResource）：分布式發(fā)電裝置+分布式儲(chǔ)能裝置分布式發(fā)電（DG，Distributed

Generation）指的是小型的、直接聯(lián)到配電網(wǎng)上的、一般向當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電的發(fā)電方式。一般認(rèn)為分布式發(fā)電機(jī)組的定義在50MW以下從并網(wǎng)發(fā)電角度，DER、DG不做嚴(yán)格區(qū)分。2什么是分布式電源？分布式電源（DER，Distribute23什么是分布式電源?/2分布式發(fā)電技術(shù)熱電冷聯(lián)產(chǎn)：熱電廠，微型燃?xì)廨啓C(jī)小水電風(fēng)力發(fā)電太陽能發(fā)電生物質(zhì)發(fā)電分布式儲(chǔ)能技術(shù)UPS電源燃料電池電力蓄熱、蓄冷電動(dòng)汽車3什么是分布式電源?/2分布式發(fā)電技術(shù)熱電冷聯(lián)產(chǎn)：熱電廠，微34分布式電源的作用提高供電可靠性。在電網(wǎng)崩潰或發(fā)生地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭等意外災(zāi)害情況下，維持重要用戶的供電，避免大面積停電帶來的嚴(yán)重后果。起停方便，調(diào)峰性能好，有利于平衡負(fù)荷。投資小、見效快。減少、延緩大型集中發(fā)電廠與輸配電系統(tǒng)投資，避免大型發(fā)電廠建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)。減少傳輸損耗。4分布式電源的作用提高供電可靠性。在電網(wǎng)崩潰或發(fā)生地震、暴風(fēng)45分布式發(fā)電的發(fā)展美國法律要求各電力公司必須接受用戶的小型能源系統(tǒng)2000年全球新增的裝機(jī)容量中，分布式發(fā)電的比例占到了10%以上。

2006年，丹麥分布式發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到總裝機(jī)容量的53%，芬蘭、德國、荷蘭、捷克等國在38%以上。我國分布式發(fā)電的發(fā)展相對(duì)滯后。2005年初頒布了“可再生能源法”，將極大地促進(jìn)分布式發(fā)電在我國的發(fā)展。成本過高是制約分布式發(fā)電（主要是可再生能源發(fā)電）發(fā)展的主要原因5分布式發(fā)電的發(fā)展美國法律要求各電力公司必須接受用戶的小型能56分布式電源運(yùn)行方式獨(dú)立運(yùn)行，向附近的用戶供電。獨(dú)立運(yùn)行，停運(yùn)時(shí)，轉(zhuǎn)為由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電。并網(wǎng)運(yùn)行，發(fā)電以滿足自身用電為主。并網(wǎng)運(yùn)行，發(fā)電自用的同時(shí)向當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)輸出電能。6分布式電源運(yùn)行方式獨(dú)立運(yùn)行，向附近的用戶供電。獨(dú)立運(yùn)行，停67包含分布式電源的配電系統(tǒng)7包含分布式電源的配電系統(tǒng)78DG接入變電站母線DG接入配電線路8DG接入變電站母線DG接入配電線路89分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/1電壓問題DG啟停的影響DG供電間歇性的影響9分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/1電壓問題DG啟停的影響DG供電間910分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/2繼電保護(hù)問題引起線路保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)影響備自投DG供電殘壓影響電壓檢測非同期合閘危害DG安全主網(wǎng)脫離形成運(yùn)行孤島，危害系統(tǒng)運(yùn)行。發(fā)電量與負(fù)荷不平衡，供電質(zhì)量沒有保證。影響故障熄弧不同期合閘沖擊電流危害DG安全孤島部分系統(tǒng)失去接地的中性點(diǎn)，存在過電壓隱患。DG并網(wǎng)必須裝設(shè)孤島保護(hù)：可利用頻率、電壓、電壓相位的變化檢測孤島。10分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/2繼電保護(hù)問題引起線路保護(hù)誤動(dòng)或10分布式電源導(dǎo)致保護(hù)不正確動(dòng)作kDG供電電流抬高M(jìn)點(diǎn)電壓，使

保護(hù)感受到的電流減少，可能

導(dǎo)致其拒動(dòng)。k

相鄰線路故障時(shí)，DG提供的短

路電流可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。

11分布式電源導(dǎo)致保護(hù)不正確動(dòng)作kDG供電電流抬高M(jìn)點(diǎn)電壓，使 11B1B2B4B

5110

kV220

kVSubstationB3CB1CB2孤島B

7B6

DG孤島運(yùn)行示意圖

12B1B2B4B5110kV220kVSubstatio1213分布式電源并網(wǎng)問題/3短路電流增加可能超出線路設(shè)計(jì)熱穩(wěn)定容量可能超出斷路器設(shè)計(jì)折斷容量電能質(zhì)量問題分布式電源的投切引起暫態(tài)電壓變化諧波分布式發(fā)電間歇性輸出的影響穩(wěn)定問題一般不會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定造成影響電力系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定事故時(shí)，頻率下降使分布式電源斷開會(huì)造成事故惡化。13分布式電源并網(wǎng)問題/3短路電流增加可能超出線路設(shè)計(jì)熱穩(wěn)定1314分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響難以掌握DG裝機(jī)情況，對(duì)負(fù)荷增長進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)測。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行管理的影響DG發(fā)電的間歇性給發(fā)供平衡帶來困難調(diào)度管理、潮流控制更加復(fù)雜配電設(shè)施停電檢修安排困難對(duì)電網(wǎng)經(jīng)營影響如何分擔(dān)并網(wǎng)成本？DG造成主網(wǎng)少供電，如何消化建設(shè)成本？14分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響難以掌握DG裝1415“即接即忘”式并網(wǎng)目前將DER/DG看成“負(fù)的負(fù)荷”，電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)不考慮其影響。小容量機(jī)組接入采取“Connect

and

forget(接入、忘掉)”的原則不影響電壓控制不影響短路容量與繼電保護(hù)接入容量作出限制，如不超過最大負(fù)荷的10%。我國部分供電企業(yè)采取不允許功率倒送或負(fù)荷低谷切機(jī)的設(shè)計(jì)原則15“即接即忘”式并網(wǎng)目前將DER/DG看成“負(fù)的負(fù)荷”，電1516有源網(wǎng)絡(luò)/1指分布式電源大量應(yīng)用、深度滲透的配電網(wǎng)DG對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃、保護(hù)控制與運(yùn)行的影響不能忽略采取積極接入原則，不硬性限制DG容量以有利于可再生能源足額上網(wǎng)、節(jié)省整體投資為原則系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)可以考慮DG的備用作用需要采取的技術(shù)措施自動(dòng)電壓控制潮流控制短路電流限制繼電保護(hù)措施需求側(cè)管理措施16有源網(wǎng)絡(luò)/1指分布式電源大量應(yīng)用、深度滲透的配電網(wǎng)DG對(duì)1617有源網(wǎng)絡(luò)/2系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)可以考慮DG的備用作用智能電網(wǎng)技術(shù)支持措施開放的IP通信網(wǎng)絡(luò)高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)（ADA）智能保護(hù)監(jiān)控裝置虛擬發(fā)電廠技術(shù)（VPP）17有源網(wǎng)絡(luò)/2系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)可以考慮DG的備用作用開放的I1718微網(wǎng)技術(shù)/1微網(wǎng)（Micro

Grid）：指接有分布式電源的配電子系統(tǒng)，可在主網(wǎng)脫離后孤立運(yùn)行，維持所有或部分重要用電設(shè)備的供電。微網(wǎng)是一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的孤島，能夠在主網(wǎng)脫離后正常運(yùn)行。微網(wǎng)的作用提高供電可靠性更好地發(fā)揮分布式電源（分布式發(fā)電與儲(chǔ)能裝置）的作用更好地進(jìn)行需求側(cè)管理18微網(wǎng)技術(shù)/1微網(wǎng)（MicroGrid）：指接有分布式電1819微網(wǎng)技術(shù)/2主網(wǎng)側(cè)微網(wǎng)示例19微網(wǎng)技術(shù)/2主網(wǎng)側(cè)微網(wǎng)示例1920參考文獻(xiàn)“Obama's

Speech

on

the

Economy”,

New

YorkTimes.

2009-01-09.Smart

Grid

Working

Group,

“Challenge

andOpportunity:

Charting

a

New

Energy

Future,Appendix

A:

Working

Group

Reports”,

EnergyFuture

Coalition,

USA.

June,2003.“國家電網(wǎng)公司加快推進(jìn)兩個(gè)轉(zhuǎn)變，

提高科學(xué)發(fā)展水平”，國家電網(wǎng)報(bào)

，20093月25日刊。余貽鑫，“面向21世紀(jì)的智能配電網(wǎng)”，南方電網(wǎng)技術(shù)研究，第2卷第6期,2006年11月。20參考文獻(xiàn)“Obama'sSpeechontheE201分布式電源并網(wǎng)技術(shù)1分布式電源并網(wǎng)技術(shù)212什么是分布式電源？分布式電源（DER，Distributed

ElectricResource）：分布式發(fā)電裝置+分布式儲(chǔ)能裝置分布式發(fā)電（DG，Distributed

Generation）指的是小型的、直接聯(lián)到配電網(wǎng)上的、一般向當(dāng)?shù)刎?fù)荷供電的發(fā)電方式。一般認(rèn)為分布式發(fā)電機(jī)組的定義在50MW以下從并網(wǎng)發(fā)電角度，DER、DG不做嚴(yán)格區(qū)分。2什么是分布式電源？分布式電源（DER，Distribute223什么是分布式電源?/2分布式發(fā)電技術(shù)熱電冷聯(lián)產(chǎn)：熱電廠，微型燃?xì)廨啓C(jī)小水電風(fēng)力發(fā)電太陽能發(fā)電生物質(zhì)發(fā)電分布式儲(chǔ)能技術(shù)UPS電源燃料電池電力蓄熱、蓄冷電動(dòng)汽車3什么是分布式電源?/2分布式發(fā)電技術(shù)熱電冷聯(lián)產(chǎn)：熱電廠，微234分布式電源的作用提高供電可靠性。在電網(wǎng)崩潰或發(fā)生地震、暴風(fēng)雪、人為破壞、戰(zhàn)爭等意外災(zāi)害情況下，維持重要用戶的供電，避免大面積停電帶來的嚴(yán)重后果。起停方便，調(diào)峰性能好，有利于平衡負(fù)荷。投資小、見效快。減少、延緩大型集中發(fā)電廠與輸配電系統(tǒng)投資，避免大型發(fā)電廠建設(shè)的投資風(fēng)險(xiǎn)。減少傳輸損耗。4分布式電源的作用提高供電可靠性。在電網(wǎng)崩潰或發(fā)生地震、暴風(fēng)245分布式發(fā)電的發(fā)展美國法律要求各電力公司必須接受用戶的小型能源系統(tǒng)2000年全球新增的裝機(jī)容量中，分布式發(fā)電的比例占到了10%以上。

2006年，丹麥分布式發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到總裝機(jī)容量的53%，芬蘭、德國、荷蘭、捷克等國在38%以上。我國分布式發(fā)電的發(fā)展相對(duì)滯后。2005年初頒布了“可再生能源法”，將極大地促進(jìn)分布式發(fā)電在我國的發(fā)展。成本過高是制約分布式發(fā)電（主要是可再生能源發(fā)電）發(fā)展的主要原因5分布式發(fā)電的發(fā)展美國法律要求各電力公司必須接受用戶的小型能256分布式電源運(yùn)行方式獨(dú)立運(yùn)行，向附近的用戶供電。獨(dú)立運(yùn)行，停運(yùn)時(shí)，轉(zhuǎn)為由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電。并網(wǎng)運(yùn)行，發(fā)電以滿足自身用電為主。并網(wǎng)運(yùn)行，發(fā)電自用的同時(shí)向當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)輸出電能。6分布式電源運(yùn)行方式獨(dú)立運(yùn)行，向附近的用戶供電。獨(dú)立運(yùn)行，停267包含分布式電源的配電系統(tǒng)7包含分布式電源的配電系統(tǒng)278DG接入變電站母線DG接入配電線路8DG接入變電站母線DG接入配電線路289分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/1電壓問題DG啟停的影響DG供電間歇性的影響9分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/1電壓問題DG啟停的影響DG供電間2910分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/2繼電保護(hù)問題引起線路保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)影響備自投DG供電殘壓影響電壓檢測非同期合閘危害DG安全主網(wǎng)脫離形成運(yùn)行孤島，危害系統(tǒng)運(yùn)行。發(fā)電量與負(fù)荷不平衡，供電質(zhì)量沒有保證。影響故障熄弧不同期合閘沖擊電流危害DG安全孤島部分系統(tǒng)失去接地的中性點(diǎn)，存在過電壓隱患。DG并網(wǎng)必須裝設(shè)孤島保護(hù)：可利用頻率、電壓、電壓相位的變化檢測孤島。10分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/2繼電保護(hù)問題引起線路保護(hù)誤動(dòng)或30分布式電源導(dǎo)致保護(hù)不正確動(dòng)作kDG供電電流抬高M(jìn)點(diǎn)電壓，使

保護(hù)感受到的電流減少，可能

導(dǎo)致其拒動(dòng)。k

相鄰線路故障時(shí)，DG提供的短

路電流可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)。

11分布式電源導(dǎo)致保護(hù)不正確動(dòng)作kDG供電電流抬高M(jìn)點(diǎn)電壓，使 31B1B2B4B

5110

kV220

kVSubstationB3CB1CB2孤島B

7B6

DG孤島運(yùn)行示意圖

12B1B2B4B5110kV220kVSubstatio3213分布式電源并網(wǎng)問題/3短路電流增加可能超出線路設(shè)計(jì)熱穩(wěn)定容量可能超出斷路器設(shè)計(jì)折斷容量電能質(zhì)量問題分布式電源的投切引起暫態(tài)電壓變化諧波分布式發(fā)電間歇性輸出的影響穩(wěn)定問題一般不會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定造成影響電力系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定事故時(shí)，頻率下降使分布式電源斷開會(huì)造成事故惡化。13分布式電源并網(wǎng)問題/3短路電流增加可能超出線路設(shè)計(jì)熱穩(wěn)定3314分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響難以掌握DG裝機(jī)情況，對(duì)負(fù)荷增長進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)測。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行管理的影響DG發(fā)電的間歇性給發(fā)供平衡帶來困難調(diào)度管理、潮流控制更加復(fù)雜配電設(shè)施停電檢修安排困難對(duì)電網(wǎng)經(jīng)營影響如何分擔(dān)并網(wǎng)成本？DG造成主網(wǎng)少供電，如何消化建設(shè)成本？14分布式電源并網(wǎng)技術(shù)問題/4對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響難以掌握DG裝3415“即接即忘”式并網(wǎng)目前將DER/DG看成“負(fù)的負(fù)荷”，電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)不考慮其影響。小容量機(jī)組接入采取“Connect

and

forget(接入、忘掉)”的原則不影響電壓控制不影響短路容量與繼電保護(hù)接入容量作出限制，如不超過最大負(fù)荷的10%。我國部分供電企業(yè)采取不允許功率倒送或負(fù)荷低谷切機(jī)的設(shè)計(jì)原則15“即接即忘”式并網(wǎng)目前將DER/DG看成“負(fù)的負(fù)荷”，電3516有源網(wǎng)絡(luò)/1指分布式電源大量應(yīng)用、深度滲透的配電網(wǎng)DG對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃、保護(hù)控制與運(yùn)行的影響不能忽略采取積極接入原則，不硬性限制DG容量以有利于可再生能源足額上網(wǎng)、節(jié)省整體投資為原則系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)可以考慮DG的備用作用需要采取的技術(shù)措施自動(dòng)電壓控制潮流控制短路電流限制繼電保護(hù)措施需求側(cè)管理措施16有源網(wǎng)絡(luò)/1指分布式電源大量應(yīng)用、深度滲透的配電網(wǎng)DG對(duì)3617有源網(wǎng)絡(luò)/2系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)可以考慮DG的備用作用智能電網(wǎng)技術(shù)支持措施開放的IP通信網(wǎng)絡(luò)高級(jí)配電自動(dòng)化系統(tǒng)（ADA）智能保護(hù)監(jiān)控裝置虛擬發(fā)電廠技術(shù)（VPP）17有源網(wǎng)絡(luò)/2系統(tǒng)規(guī)劃的設(shè)計(jì)可以考慮DG的備用作用開放的I3718微網(wǎng)技術(shù)/1微網(wǎng)（Micro

Grid）：指接