姚顺听课笔记1

1、散布式电源和微电网技术听课记录142215姚顺1 .散布式电源概述1.1 散布式电源大体概念散布式电源的概念常常与可再生能源发电、热电联产的概念发生混淆，大型可再生能源 发电、大型燃气蒸汽联合循环机组不属于散布式电源。关于散布式能源概念，国内外有着不 同的概念。国外大体有三类概念，别离有国际能源署、美国能源部和丹麦能源环境部。国际能源署将之概念为：效劳于本地用户或本地电网的发电站，包括内燃机、小型或微 型燃气汽轮机、燃料电池和光伏发电技术，和能够进行能量操纵及需求侧治理的能源综合利 用系统。美国能源部将之概念为：小规模、分散布置在用户周围，可独立运行、也能够联网运行 的发电系统。目前美国能源署

2、已再也不将单机1MW以上的电源纳入散布式电源统计范围。丹麦能源环境部将之概念为:靠近用户，不连接到高压输电网，装机规模小于1万千瓦 的能源系统。在我国，散布式电源概念为：利用分散式资源，装机规模小，位于用户周围，通过10 （35） kV及以下电压品级接入的可再生能源、资源总和利用和能量梯级利用多联供发电设 施。我国散布式电源进展重点是风电、光伏发电、小水电和小型天然气多联供灯技术类型。 1.2散布式电源大体特点散布式电源要紧有四个特点：一、直接向用户供电，潮流一样不穿越上一级变压器。二、装机规模小，一样为10NM及以下。据统计，在18个典型国家（组织）中，13个 为10MW以下，3个为数十MW

3、级，2个为100MW级。3、通常接入中低压配电网，一样为10 （35） kV及以下。据统计，在18个典型国家（组 织）中，8个为10kV以下，7个为35kV级，3个为110 （66）级。4、发电类型要紧为可再生能源发电、资源综合利用发电、高能效天然气多联供（能效 一样达到70国以上）1.3 散布式电源要紧作用散布式电源要紧有四个作用:一、解决偏远地域供电问题。部份农牧地域和偏远山区，要形成规模化、集中式供电网 需要巨额投资，而散布式发电技术那么可弥补集中式供电在这些地域的局限性。二、提高重要用户供电靠得住性。关于一些靠得住性要求较高的工业和商业用户，散布 式发电可作为备用机组，提高供电靠得住性

4、，减少停电损失，并在电网意外事故（战争、地 凝、暴风、雨雪冰冻等）情形下维持向重要用户供电。3、增进节能减排。散布式电源通过能源的阶梯利用，能够提高能源综合利用率。采纳 天然气燃料或可再生能源的散布式发电，可减少有害物质排放，减轻环保压力。4、散布式电源电力大多接地消纳，通过优化电源布局，合理设计电源容量，能够减少 配电网的功率输送，降低输送线路的损耗。1.4 散布式电源要紧技术类型（1）按能源类型划分：序号能源类型发电技术1太阳能光伏发电、碟式光热发电2风能定桨距异步风机、双馈异步风机、永磁直驱风机3资源综合利用煤层气、高炉煤气、转炉煤气、工业余热余压4天燃气天然气发电5生物质沼气发电、垃圾

5、填埋气发电、垃圾焚烧发电6地热能地热能发电7海洋能潮汐发电、波浪发电8燃料电池燃料电池发电（2）按并网接口类型划分序号能源类型发电技术1同步电机接口煤层气、高炉煤气、转炉煤气、 工业余热余压、地热能发电、 潮汐发等2异步电机接口定桨距异步风机、双馈异步风机3电力电子交流器接口采用微型燃气轮机的煤层气、天然气及沼气发电电波浪发电燃料电池2.散布式电源并网技术2.1 散布式电源对配电网的阻碍（1）对电能质量阻碍如下：一、风电、光伏发电输出功率随机性易造成电网电压波动和闪边。风电、光伏发电较容 易受天气阻碍。一、通过电力电子变流器并网，易产生谐波。二、大量单相光伏发电系统接入可能致使三相电流不平稳。

6、3、无隔离的逆变器并网易致使直流分量。（2）对运行操纵阻碍原有的调压方案不能知足接入散布式电源后的配电网电压调剂要求。因此必需评估散布 式电源对配电网电压的阻碍，研究心得调压策略。（3）对继电爱惜阻碍一、对10kV三段式电流爱惜的阻碍。由瞬时电流速断爱惜、按时电流速断爱惜与过电流 爱惜组成的三段式电流爱惜具有爱惜原理简单、靠得住性高的优势，而且在一样情形下也能 够知足快速靠得住切除故障的要求，因此在10kV配电网中取得普遍应用。散布式电源大量 接入配电网后，系统的潮流从头散布，短路故障是，故障电流的大小和流向也会因散布式电 源接入位置和接入容量的不同而产生专门大的不同，从而对三段式电流爱惜动作

7、行为产生不 同的阻碍。二、对重合闸的阻碍。目前10kV馈线架空线路或电缆架空混合线路普遍采纳自动重合 闸，重合方式为不检重合。散布式电源接入配电网后，假设线路发生瞬时性故障时，散布式 电源没有快速离开线路，而是继续向故障点输送电流，会致使故障点持续电弧，最终致使重 合闸失败：在故障发生后，假设散布式电源的防弧岛与电网往往不能维持同步，在这种情形 下肺通气重合闸会引发专门大的冲击电流或电压。3、对零序电流的阻碍。多个散布式电源接入配电网有可能会产生谐振，谐振电压会引 发线路零序电压产生高值分量或母线PT的开口三角绕组显现较高电压，显现虚幻接地现象， 造成小电流接地选线装置显现不正确的接地指示。4

8、、对380V低压断路器的阻碍。致使其他分支线电流灵敏度提高，容量足够大时，反向 电流有可能造成并网点上级开关误动、五、对380V低压熔断器的阻碍。容量足够大是，反向电流有可能造成故障点上游熔断 器失去选择性。六、孤岛引发的平安问题。孤岛是指当电网供电因故障事故戒停电维修而跳脱时，各个 用户端的散布式电源未能及时检测出停电状态而将自身切离市电网络，并形成由散布式电源 和其相联负载组成的一个自给供电的孤岛发电系统。孤岛有如下危害：要挟线路保护人员的 人身平安，阻碍与孤岛地域相联的用户供电质量，孤岛内部的爱惜装置无法和谐，电网供电 答复后造成相位不同步，孤岛电网与主网非同步重合闸造成操作过电压，单相

9、散布式发电系 统会造成三相负载欠相供电。2. 2散布式电源的电能质量治理技术1 .增强电脑呢过质量检测。选取灵敏点，综合布点，采纳全景监测方式。2 .针对电压波动和闪边及谐波，采纳STATC0M和有源/无源滤波。3 .校核定值，限制接入容量，限制电源短路电流。在保证灵敏度前提下，修正部份过流 爱惜的电流定值或改换熔断器型号，保证爱惜的选择性。合理的计划区域渗透率，适当限制 散布式电源单点接入容量可优先降低散布式电源介入后的电流助增或助减作用。逆变器的散 布式电源故障后稳态短路电流一样在1. 0-1.1倍额定电流。4 . 10kV爱惜应付方法。改良电流爱惜，课加装方向元件和故障状态闭锁元件。馈线

10、自 动化改良，电源侧与系统侧爱惜配合。5 . 380V爱惜应付方法。除大体的应付方法，核定定值：保证灵敏度的前提下，修正部 份过电流定值或改换熔断器型号。合理限制光伏接入容量：单点接入容量过大时升压到10kV 接入，光伏并网点处的低压断路器加装欠压脱扣器，当公共电网故障时使光伏电源与电网解 列。6 .要紧的防孤岛方式。要紧有三个方式：电网本地检测、外部开关电容检测和逆变器本 地检测。3.散布式电源并网标准3.1 国内外散布式电源典型标准大多数散布式电源并网标准都包括整体要求、电能质量、功率操纵、电压频率响应、并 网与同步、平安与爱惜、计量、监控与通信、检测等方面的要求。国内外要紧在功率操纵、

11、电网支撑等要求不同较大3. 2散布式电源国内外标准对照3. 2.1无功操纵和电压响应IEEE 1547：不鼓舞散布式电源参与电压调剂，对散布式电源运行的功率因数未做规定。 关于异样电压响应，要求散布式电源在规定的时刻内断开。德国中压并网标准：若是网络运营商要求或为了知足网络要求，发电厂应参与中压网络 的稳态电压操纵。可是在低压并网标准中的要求较为弱化，未作强制规定。若是由于网络运 行要求，网络运营商能够要求在低压配电网中散布式电源参与静态调压。GB/T 29319光伏发电系统接入配电网技术规定：具有功率因数调剂或利用无功功率操 纵参与并网点电压调剂能力。3. 2. 2低压穿越国家标准要求情况美

12、国IEEE-1547不要求德国低压并网标准不要求中压并网标准强制要求中国GB/T 29319不要求GB/T 19964强制要求德国中压并网标准的低电压穿越要求：一、在电网发生故障时不从网络断开：二、在电网故 障情形下，通过注入无功电流支撑网络电压：3、在故障清除后不从电网吸收比故障发生前 更多的感性无功电流。3 . 3对照分析要紧结论IEEE-1547是最先制定的散布式电源并网标准，那时散布式电源的配电网中装机比例较 低，它是基于尽可能减少散布式电源对电网的阻碍的操纵思想指定的，以为电网的频率和电 压由大规模传统电源调剂，不鼓舞散布式电源参与电网的频率和电压调剂，不许诺散布式电 源向电网提供任

13、何的辅助效劳。当散布式电源开网是，要求其在单位功率因数周闱运行，当 电网发生扰动时要求其迅速从电网断开，不许诺散布式电源具有故障穿越能力。随着美国散 布式电源的日趋增加，IEEET547的修订已提上日程，将会要求更为严格。在欧洲部份国家，随着散布式电源装机容量的增加，散布式电源已经慢慢成为电网不可 忽略的一部份，若是继续采取传统的操纵思想对散布式电源进行操纵，将对电网的稳固性和 靠得住运行带来挑战。德国的散布式电源并网标准充分考虑了在散布式电源穿透率较高而情形下，散布式电源 支撑电网平安靠得住运行的要求，要求散布式电源具有必然的有功操纵能力参与电网的频率 调剂，许诺散布式电源通过无功功率操纵参

14、与电网电压调剂，及必需具有必然的穿越故障能 力支撑电网的稳固运行等。整体来看，散布式电源在电网中的比例会愈来愈高，在配电网中继续维持被动的角色已 经不适合，应慢慢使散布式电源在配电网中发挥更主动的作用。国内散布式光伏正在迅速进展，在制定并网标准是，也充分考虑了以后散布式光伏的进 展趋势，参考部份欧洲国家的标准，结合国内国情，整体技术要求介于美国和欧洲标准之间。4 .散布式电源相关政策。4.1 我国增进散布式光伏发电进展相关政策光电建筑示范项目，金太阳示范工程均最高依照50%的标准进行补助。4. 2早起散布式光伏发电并网治理问题一、治理机制不适应。职责界而不清楚、不统一：流程不清楚，不透明；并网

15、治理环伺 多：厂网建设不同步：运行治理缺乏针对性的实施细那么；并网治理和运行治理人员能力和 素养有待提高。二、政策要求不明确。接网工程投资问题；运营模式问题：系统备用费问题：经营问题; 并网问题。3、技术标准不完善。散布式光伏发电接入系统设计缺乏标准，电源接入电压品级、专 线或T线、第一落点等接入方案的确信随意性较大，部份地域要求专线接入，致使出线距离 资源紧张，接入困难。通信方式、传输通道和传输信息等二次设备的配置标准不统一，部份 地域要求自发自用散布式光伏发电项目采纳光纤通信和光纤差动爱惜，二次部份投资偏高, 用户意见大。4. 3散布式电源的电价政策1 .国外散布式光伏发电政策采取固定上网

16、电价，在电力用户和电网之间安装了双向电能 计量表，散布式发电用户自发自用，电网调剂余额，上网电量和下网电量相抵扣。采纳尽电 量结算是为了减少结算本钱。2 .目前我国上网电量全数采取双向计量电量结算方式。国家按电源性质对各类电源制定 价钱标准，并对可再生能源发电价钱超出燃煤机组脱硫杆电价部份进行补助。4. 4散布式光伏发电电价政策分析L政策导向和原那么。在一样的本钱下更有效地支持更多的散布式光伏发电，对散布式 光伏，鼓舞有条件的用户先期进展。二、效益分析。考虑风险因素，保障10$的合理收益。大体条件：10元/瓦投资，80% 的自发自用比例；考虑屋顶利用费用。26个省市区的一样工商业用户项目经济型

17、较好。3.阻碍收益的因素。初始投资、增值税、自发自用比例、屋顶利用费5.微电网大体概念与研究情形5.1背景大规模散布式发电的并网给系统运行治理带来挑战，为了减小散布式发电大规模并网带 来的冲击，目前大电网通常采取隔离的方式。微电网能够和谐电网和散布式电源的矛盾，解 决大量位置分散、形式多样、特性各异的散布式电源简单并网运行对电网和用户的冲击，它 还充分跟挖掘散布式发电为电网和用户带来的价值和效益，提高可再生能源利用率，增进吊j 能减排。5. 2微电网的概念欧盟微电网项目协会：利用一次能源，利用微型电源，分为不可控、部份可控和全控三 种，并可冷、热、电三联控。配有储能装置，利用电力电子装置尽情能

18、量调剂。英国：微电网是面向小型负荷提供电能的小规模系统，它与传统系统区别在于其电力要 紧提供者是可控的微型电源，而这些微型电源除知足负荷需求和维持功率平稳外，也可能成 为负载。日本：微电网是一种由负荷和微型电源一起组成的系统。它可同时提供电能和热能。微 电网内部的电源主若是由电力电子期间负责能量的转换，并提供必要的操纵。微电网关于主 电网表现为单一的受控单元，并可同时知足用户对电能质量和供电平安方面的要求。5. 3国外微电网的特点1 .系统组成：以散布式发电为基础，融合储能、操纵和爱惜系统2 .整体规模：靠近终端用户、适应用户电压品级、整体规模较小3 .运行方式：可工作在并网和离网两种运行方式4 .电能平稳：电力电量能够自我平稳，散布式电源当场消纳，与外部电网互换很少5 .进展时期：现有试点工程均以微电网技术实验验证为大体目的，尚未进入成熟商业化 运行时期。5 . 4我国微电网的研究概念：微电网是一种由散布式发电、储能