微网并网运行存在的问题及应对措施.pdf

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1、微网并网运行存在的问题及应对措施12345苗宏董星亚刘笑晗贾志军徐宁华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206【摘要】微网并网运行成为现代电力企业研究的热门，本文首先介绍了微网的相关知识，然后提出了微网并网运行存在的问题及应对措施，最后说明了微网运行的保护措施，希望能对实际工作有一定的指导作用。【关键词】微网并网运行对策中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：近年来，随着电力系统的不断发展，发电方式呈现两极化的趋势，一方面向用电需求量大且负荷相对较多的地区集中供电，一方面对负荷相对分散且具有清洁能源的地区采用分布式发电。而分布式发

2、电污染少，发电方式灵活，能源利用率高，安装地点灵活，并且与集中式发电相比，节省了输配电资源和运行费用，减少了集中输电的线路损耗。分布式发电可以减少电网总容量，改善电网峰谷性能，提高系统的供电可靠性和灵活性。我们称基于分布式发电和负荷的系统为微网。一、微网的概述1、微网的含义国际上对微网的基本定义是：微网是由各种分布式电源/微电源、储能单元、负荷以及监控、保护装置组成的集合；具有灵活的运行方式和可调度性能，它在工作中存在与主网并网运行、孤岛(自主)运行两种典型的稳态运行状态和两种过渡状态，过渡状态是指正常运行下微网与主网间解列、并列以及微网从停运通过

3、黑启动恢复控制向稳态运行转移的系统恢复。微网的分布式电源(DG)采用的是一种分散、非集中式的发电方式，具有以下特点：①接近终端用户；②容量很小，一般为几十千瓦到几十兆瓦；③以孤立方式或与配电网并网方式，运行在380V或10kV或稍高的配电电压等级上(一般低于66kV)；④采用洁净或可再生能源(天然气、沼气、太阳能、生物质能、风能-小风电、或水能-小水电）。微网的基本结构如图1所示。图1微网基本结构2、微网的特点通过微网的结构和定义可知，微网技术是新型电力电子技术和分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的有机结合。具有以下主要特点：(1)微网提供了

4、一个有效集成应用DG的方式，继承拥有了所有单独DG系统所具有的优点；(2)微网作为一个独立的整体模块，不会对大电网产生不利影响，不需要对大电网的运行策略进行修改；(3)微网可以以灵活的方式将DG接入或断开，即DG具有“即插即用”的能力；(4)多个DG联网的微网增加了系统容量，并有相应的储能系统，使系统惯性增大，减弱电压波动和电压闪变现象，改善电能质量；(5)微网在上级网络发生故障时可以孤立运行继续保障供电，提高供电可靠性。二、微网并网存在问题分析与对措施1、对电网电压、频率的影响传统的配电网是一个放射状结构的无源网络，潮流是单向流动的，为了使配电网

5、在不同的负荷下维持相对稳定的电压水平，其电压调整主要依靠上级变电站内变压器有载调压分接开关的切换及无功补偿电容器的投退来实现，VQC装置根据主变压器负载情况、电压水平等因数来自动调节分接开关位置，一般采用逆调压方式即当主变压器负荷增大时，调高主变压器二次侧电压。微网接入后，其内的DG向电网注入有功功率和无功功率改变了配电网单向潮流流向。微网接入电后电网无功增加所以节点电压升高。U'=U+△U(U'为接入微网后节点电压；U为未接入微网时节点电压)。现在就需要根据电压波动情况来调节变压器分接头以适应变化，增加了电网调度的难度。而当微网突然退出时，无功补

6、偿迅速减少，使电网电压下降很大，给电网稳定运行带来威胁。同时微网内部的风电、光伏等电源出力一方面受天气等影响，一定程度上也受用户或业主控制，给电网的控制和管理又增加了困难。此外，微网不同的接入点与微网容量的大小都会对电网电压带来不同的影响。微网内分布式电源实际上一个谐波源，微网内电力电子器件产生的大量谐波也注入电网，给电网频率稳定带来挑战。现阶段电网对微网的接纳还很差，只能是电网选择它能接受的微网，而不能随机大量的微网接入电网，最主要原因在于微网并网还不能达到柔性并网。为克服这些问题，应从以下几点做起。(1)研制产生谐波尽量少的的电力电子器件；(2

7、)进行无功动态补偿(SVC，SVG，STATCOM等)；(3)根据实际情况合理设置微网容量，使电网尽可能消纳微网产生的问题；(4)考虑微网蓄电池储能。2、对电网保护整定的影响微网即是“电源”又是“负载”。当微网内分布式电源能够满足微网内负载供电时向大电网送电，呈现“电源”特性。当不能满足时电网向微网馈电，呈现“负荷”特性。微网的接入改变了配电网功率单向流动的特点(成为双向潮流)。大量微网的接入使电网产生了大量的随机性潮流，使电网潮流流向和分布发生改变。传统的配电系统在微电网接入前是辐射状单端电源供电系统，无源放射性网络配电网的继电保护是根据配电网这

8、个特点来设计和运行的。馈线上的保护不需要安装方向元件，且多为三段式电流保护。微网引入后，配电网成为一个有源网络(activ