1、概念

1.1新能源

新能源也稱為非常規(guī)能源，是區(qū)別于傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式包括太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源相較傳統(tǒng)能源的資源有限和環(huán)境污染特點(diǎn)，具有資源豐富，普遍具備可再生特性，可供人類永續(xù)利用，環(huán)保等巨大優(yōu)勢(shì)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能源需求不斷增大，新能源開發(fā)利用的腳步在不斷加快，新能源取代傳統(tǒng)能源人類生活發(fā)展物質(zhì)基礎(chǔ)地位是社會(huì)發(fā)展必然結(jié)果。

1.2智能配電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是電力工業(yè)發(fā)展的必然要求，智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)中配電網(wǎng)部分的內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全可靠、優(yōu)質(zhì)高效、靈活互動(dòng)的有效途徑。智能配電網(wǎng)相較于過去的傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)具有自愈、安全、信息化、提高電能質(zhì)量、攴持與用戶互動(dòng)等明顯優(yōu)勢(shì)。全面推廣和推進(jìn)智能配電網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展是電力工業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。

2、做好電能計(jì)量采集運(yùn)維工作的幾點(diǎn)建議

目前，我國新能源的開發(fā)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，特別是風(fēng)能和光伏發(fā)電發(fā)展迅猛。在偏遠(yuǎn)的負(fù)荷突然增長(zhǎng)地區(qū)，就地安裝分散式風(fēng)電、光伏可以避免大量的輸配電設(shè)備擴(kuò)容費(fèi)用;對(duì)于用電壓力大的負(fù)荷中心區(qū)域，可以緩解用電壓力，延緩電網(wǎng)的擴(kuò)建或者改建，節(jié)約輸配電線路的投資。充分利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源，降低了對(duì)一次能源的依賴性，同時(shí)還可減少有害物的排放量，減輕對(duì)環(huán)保的壓力。但由于新能源發(fā)電具有的間歇性、不可控制性、調(diào)度性差及波動(dòng)性等特性，使得目前大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行難度大、成本高，給我國目前電力系統(tǒng)造成較人影響。

2.1對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行影響

新能源發(fā)電系統(tǒng)一般在配電網(wǎng)未端接入，改變了配電網(wǎng)傳統(tǒng)的單電源分布式結(jié)構(gòu)，使潮流流向和分布都發(fā)生了改變。隨著風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源注入功率的增大，可能會(huì)引起并網(wǎng)點(diǎn)附近的局部電網(wǎng)電壓越限，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致電壓崩潰。分散式風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電容量較小，一般都作為負(fù)荷不參與電力系統(tǒng)的控制，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)切除風(fēng)電、光伏機(jī)組保證電廠和電網(wǎng)的安全。但是隨著新能源發(fā)電滲透功率的不斷增大，風(fēng)電、光伏發(fā)電輸出的不穩(wěn)定性對(duì)電網(wǎng)的功率沖擊效應(yīng)也不斷增大，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響就更加顯著，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)使系統(tǒng)失去動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的瓦解。

2.2對(duì)電網(wǎng)電壓分布的影響

電壓維持在規(guī)定電壓范圍內(nèi)才能保證電能質(zhì)量。配電系統(tǒng)的調(diào)壓規(guī)則是以潮流從變電站流向用戶為基礎(chǔ)的，但在新能源電源接入電網(wǎng)之后配電系統(tǒng)從放射狀結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嚯娫唇Y(jié)構(gòu)，潮流的大小和方向有可能發(fā)生巨大改變，從而使電力系統(tǒng)中某些部分的電壓也發(fā)生變化。同時(shí)分散式風(fēng)電、光伏接入將對(duì)系統(tǒng)電壓及損耗帶來變化。接入點(diǎn)及接入容量大小將會(huì)決定分散式風(fēng)電、光伏的運(yùn)行策略，并影響系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。因此首先需要進(jìn)行地區(qū)電網(wǎng)潮流計(jì)算，分析其對(duì)系統(tǒng)電壓以及損耗的影響，確定其接入點(diǎn)以及接入容量的大小。地區(qū)電網(wǎng)可以通過調(diào)整變壓器分接頭、投切集中補(bǔ)償裝置等方式改變系統(tǒng)的電壓分布，提高系統(tǒng)終端變電所的母線電壓，使得用戶電壓滿足標(biāo)準(zhǔn)。分散式風(fēng)電的接入將會(huì)引起系統(tǒng)潮流分布的變化，由于風(fēng)電、光伏發(fā)電自身隨機(jī)性、波動(dòng)性等特點(diǎn)將會(huì)造成系統(tǒng)的電壓波動(dòng)較大，給電壓調(diào)整帶來新的影響。

2.3諧波注入影響

風(fēng)力發(fā)電及光伏發(fā)電在并網(wǎng)過程中，會(huì)產(chǎn)生諧波與直流分量。其根本原因是發(fā)電機(jī)本身配置的電力電子裝置和無功補(bǔ)償裝置。在諧波電流注電網(wǎng)后，因其變動(dòng)性較大會(huì)引發(fā)電壓畸變不穩(wěn)，影響電能質(zhì)量，造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置判斷錯(cuò)誤，電力系統(tǒng)正常安全運(yùn)行存在風(fēng)險(xiǎn)。所以在智能配電網(wǎng)系統(tǒng)中，必須配置濾波裝置來抵擋并入電網(wǎng)時(shí)的諧波含量。

2.4對(duì)網(wǎng)損影響

新能源接入配電網(wǎng)后，電能輸送系統(tǒng)將由單電源輻射式網(wǎng)絡(luò)變?yōu)槎嚯娙醐h(huán)及用戶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。電網(wǎng)分布形式將發(fā)生根本性變化，使負(fù)荷大小與方向無法被預(yù)測(cè)。電網(wǎng)的損耗不但與負(fù)載、電壓等因素有關(guān)，還與系統(tǒng)連接電源的容量大小及具體位置密切相關(guān)。

2.5對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控影響

目前配電網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)無源的放射性電樹?，F(xiàn)有的配電網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控、采集及操作工作比較簡(jiǎn)單。新能源接入后會(huì)產(chǎn)生間性波動(dòng)如不加以控制，必然會(huì)影響到配電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)，或引起功率失衡進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。為解決這一問題，可采用高新科技電子裝置和電力設(shè)備，借助智能化自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和合理調(diào)節(jié)，新能源交換中心則能夠平衡功率，減少對(duì)電網(wǎng)的損害。傳統(tǒng)的保護(hù)裝置顯然不能滿足新的要求，應(yīng)在原來基礎(chǔ)上加以改善，采用新型設(shè)備。因?yàn)橹鲃?dòng)配電網(wǎng)具有主動(dòng)保護(hù)功能，且監(jiān)測(cè)范圍更廣，所以相應(yīng)的保護(hù)裝置應(yīng)使其功能得到充分體現(xiàn)，包括在同步監(jiān)測(cè)、不平衡監(jiān)測(cè)、恢復(fù)供電監(jiān)測(cè)等方面都要加以完善。

2.6對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響

由于風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源接入方式的靈活性，一股要求按就近接入原則，接入地區(qū)配電網(wǎng)端，達(dá)到就地消納的效果。但是基于風(fēng)電光伏發(fā)電自身特性，如在短期內(nèi)，風(fēng)能就在不斷變化，風(fēng)電發(fā)電出力可以等效為地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)負(fù)荷。隨著風(fēng)電隨機(jī)性和波動(dòng)性的增強(qiáng)，地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性也隨之降低。當(dāng)分散式風(fēng)電出電較大時(shí)，由于對(duì)于負(fù)預(yù)測(cè)影響較大，造成地區(qū)電游的發(fā)電計(jì)劃安排不利。新能源的接入會(huì)使地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)、規(guī)劃和運(yùn)行與過去相比有更大的不確定性。大量的配電網(wǎng)用戶端安裝分散式風(fēng)電、光伏發(fā)電為其提供電能，使得配電網(wǎng)規(guī)劃人員更加難于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)負(fù)荷的增長(zhǎng)情況，從而影響規(guī)劃。電網(wǎng)規(guī)劃問題的動(dòng)態(tài)屬性同其維數(shù)密切相聯(lián)，若在出現(xiàn)許多發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，使得在所有可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中尋找到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)布置方案就更加困難。

3、電動(dòng)車充電設(shè)備及其對(duì)智能配電網(wǎng)的影響

3.1電動(dòng)車充電設(shè)備簡(jiǎn)介

電動(dòng)汽車在環(huán)保、清潔、節(jié)能等方面有明顯優(yōu)勢(shì)成為了當(dāng)代汽車的主要發(fā)展方向，是最有潛力的交通工具。電動(dòng)車能源供給裝置對(duì)于電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)而言是不可缺少的重要設(shè)備，主要包括直流充電機(jī)和交流充電樁兩種形式。直流充電機(jī)功率較大充電時(shí)間短體積較大用于大規(guī)模的充電站內(nèi)。交流允電樁一般功率較少充電時(shí)間較長(zhǎng)，體積小，占地少。電動(dòng)車充電模式主要有三種常規(guī)充電、快速充電和更換電池組常規(guī)充電般需要8h~12h甚至更長(zhǎng)，通常在晚間進(jìn)行。快速充電采用大電流，可在車輛運(yùn)行間隙進(jìn)行，但會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生有害影響。更換電池組模式需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電池和車輛專業(yè)化快速分離，只適用于充電站。

3.2電動(dòng)車充電設(shè)備對(duì)智能配電網(wǎng)的影響

(1)對(duì)電能質(zhì)量的影響

電動(dòng)車直流充電機(jī)采用電力電子技術(shù)、整流裝置等非線性設(shè)備在實(shí)際使用過程中不可避免的產(chǎn)生諧波和無功電流，從而影響電能質(zhì)量。需要對(duì)允電設(shè)備的諧波影響作詳細(xì)的研究與分析。

(2)對(duì)配電網(wǎng)的其他影響

電動(dòng)車采用白天行駛、夜間充電的運(yùn)行方式有利于電網(wǎng)的峰谷平衡，改善電網(wǎng)負(fù)荷特點(diǎn)，減少為維持電網(wǎng)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的測(cè)峰費(fèi)用。不過也要看到當(dāng)現(xiàn)存的電力系統(tǒng)容量已經(jīng)充分利用，且電動(dòng)汽車在電力系統(tǒng)非低谷用電期充電時(shí)額外的電流需求就不可避免地使系統(tǒng)過載使其他用電設(shè)施受到影響。如果采用增加系統(tǒng)容量的方式就需要增加基礎(chǔ)投入增加了電網(wǎng)的剩余容量，資源利用率相應(yīng)下降。

結(jié)語

新能源作為一種可再生綠色能源貝有改善能源結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì)，但是新能源發(fā)電也會(huì)給配電網(wǎng)帶來一些影響，如對(duì)接入配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、電網(wǎng)穩(wěn)定性、繼電保護(hù)等方面的影響。所以在利用新能源的同時(shí)，要采取相應(yīng)措施，改善其并網(wǎng)性能，盡可能降低其對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的負(fù)面影響。

(莫志偉  江門電力設(shè)計(jì)院有限公司  廣東江門  529000）

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作者簡(jiǎn)介：

莫志偉(1982.12);性別：男;籍貫：廣東;民族：漢;學(xué)歷:大學(xué)本科;職稱：電氣工程師;研究方向：電力系統(tǒng)規(guī)劃研究;單位名稱：江門電力設(shè)計(jì)院有限公。