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分布式电源接纳能力及提升方法国际DG最大接纳能力约束条件

2022/07/16174 作者:佚名
导读:从内容上看,大多数的分布式电源并网规范都含有接入容量、短路水平、继电保护、电能质量和电压偏差等方面的要求。这些技术要求在各个方面限制着分布式电源最大的接纳能力,而接入容量、短路水平和电压偏差又为其中最主要的约束条件。 满足这些要求可以保证分布式电源的并网并不会对其他用户和电网构成可靠性和安全性上的危害。因此,配电网运营商即以这些约束条件为依据来判定配电网对分布式电源的接纳能力 。 分布式电源接纳能

从内容上看,大多数的分布式电源并网规范都含有接入容量、短路水平、继电保护、电能质量和电压偏差等方面的要求。这些技术要求在各个方面限制着分布式电源最大的接纳能力,而接入容量、短路水平和电压偏差又为其中最主要的约束条件。

满足这些要求可以保证分布式电源的并网并不会对其他用户和电网构成可靠性和安全性上的危害。因此,配电网运营商即以这些约束条件为依据来判定配电网对分布式电源的接纳能力 。

分布式电源接纳能力及提升方法加拿大

加拿大目前有两个主要的互联标准,即分别在2006年和2008年发布的CSA 022.2 No.257基于逆变器的微电源配电网互联和CSA 022.3 No.9分布式电源与电力供应系统的互联。其中022.2 No.257主要涉及了基于逆变器的微分布式电源与0.6 kV及以下的配电网互联的要求,而022.3 No.9则涉及了并网电压在50 kV以下、分布式电源容量在10 MW及以下的并网准则和要求。

基于这些规范,包括ATCO Electric , Energie NBPO}jE R和Hvdro One Networks Inc在内的多家配电网运营商推出了自己的并网要求,其中Hvdro OneNetworks Inc(HONI)最具有代表性。

(1)接入容量约束

HONI对馈线上的总电流做出了详细的要求,其规定当馈线运行电压为13 kV时电流不能超过400 A,而当电压在13 kV以下时电流则不能超过200 A。

(2)电压偏差约束

电压偏差常常引起用户的不满甚至威胁到电网的安全,为了保证所有跟电压相关的问题都会被避免,HONI已经设定了5个必须遵守的准则。

准则1,分布式电源不能主动的对公共连接点(PCC)的电压进行调节。

准则2,公共连接点的电压应被控制在0.941.06 P.u.之内且不应低于DG接入前的电压。

准则3,就馈线电压而言,DG不应导致馈线上任何一点的短时电压偏差超过10。在DG突然断开的情况下,HONI的短时电压偏差也不应超过1%。

准则4,同样的,所有的直接接入变压器的分布式电源不应导致这些变压器的低压母线上的短时电压偏差超过1%。

准则5,断开所有并入变电站的分布式电源不应导致母线电压在事故后和OLTC动作前这一段时间因波动而超过其额定电压的110%或低于其额定电压的90%。因此,为了保证在调压装置动作前不出现过大的电压偏差,因DG断开而引起的系统无功净变化需要尽量减小。

(3)短路容量约束

HONI根据规范要求分布式电源的并网不能造成电网短路水平超过电网设备的开断能力。

分布式电源接纳能力及提升方法美国

在美国,为了简化DG并网的审批流程,配电网运营商(DNOs)基于IEEE 1547等规范设定了包括短路水平和负荷出力比等指标在内的简单评价体系来确保电网在接纳分布式电源时的安全性。一旦这个简单评价体系被满足,DNOs在接入分布式电源时不需要额外进行详细的可行性研究。

美国联邦目前针对于分布式电源并网采用两套流程,即快速通道审核和研究审核。

快速通道审核适用于当分布式电源的容量在2 MW以下的情况,具体细则如下:

(1)对于分布式电源设备与辐射型配电电路的互连,包括此分布式电源在内的馈线上的所有分布式电源的总容量不应超过此馈线年最大负荷的15%;

(2)由本次接入的分布式电源和其他在此条馈线上的分布式电源所贡献的故障电流不应超过此条馈线最大故障电流的10%;

(3)在配网线路上,本次接入的分布式电源不能接在已经超过短路电流开断能力87.5%的电路上,或此分布式电源连带其他小型发电设备不能导致系统上任一配电保护装置、设备(包括但不限于变电站断路器、熔断器、线路自动重合闸)和用户连接设备超过其短路电流开断能力的87.5%;

而对于小于2 MW且不满足因以上条件的分布式电源和容量在2 MW以上的分布式电源,要求进行包括短路水平、稳定性、潮流、压降、保护和闪变分析在内的系统影响研究。

分布式电源接纳能力及提升方法德国

德国目前采用两本规范即BDE W(发电厂接入中压电网的并网准则)和VDE-AR-N 4105(发电厂接入低压电网的并网准则)。两本规范的目的都是使分布式电源可以通过提供无功出力来稳定电网电压,并且在当系统频率过高时减小光伏发电系统的出力。

在德国,高压或中压变电站的接纳能力一般当变电站电压越限或者其任何一个部件的热负荷过高时达到极限。其中电压越限指电网中每个公共连接点的电压幅值变化跟没有连接DR时相比不能超过2%。

而且,与北美不同的是,德国中压并网标准对DR系统的有功功率和无功功率控制进行了详细规定,明确提出DR系统需根据电网频率值、电压值、电网调度指令等信号调节电源的有功和无功功率输出。这一要求的提出是因为德国分布式电源的装机容量近几年来显著增长并已成为电网中不可或缺的一部分。大电网的稳定可靠运行需要分布式电源必须具有一定的有功和无功控制来参与到电网的频率和电压支撑中来。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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