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分布式光伏发电的实时监控与信息采集系统典型设计方案

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发表于 2018-1-25 08:29:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 samson 于 2018-2-5 12:05 编辑

随着新能源在国内市场的大规模开发和利用,光伏发电技术已经逐步趋于成熟和完善,如何对光伏电站实现高效的实时监控,满足光伏发电入网的需求,提供电网的稳定性和可靠性,是摆在我们每一个人面前急需解决的问题,需要建立一套广泛的信息规范和通信标准,以适应电网监控和自动化的要求。光伏发电的实时监控与信息采集系统应遵循安全可靠、技术先进适度超前、经济合理、符合国情的原则,满足电力系统自动化总体规划要求,且充分考虑光伏发电技术的发展需求。

当不可再生资源面临日趋加剧的枯竭态势时,人类能源利用的目标立刻转移到了可再生资源,在众多的可再生资源中,太阳能由于洁净、环保,能量分布较为广泛而引起了人们利用太阳能的较大兴趣。但在利用太阳能的过程中,人们也尝到了许多难以承负之苦,其中极高的价格成本问题是首当其中。解决价格成本问题的有效途径之一就是提高光伏系统的运行维护水平,延长系统使用寿命。为延长系统寿命,就必须增加监控系统,增加监控参量,提高监控量管理水平。

对于电网而言,随着分布式发电功率的越来越大,分布式发电对电网的影响也逐渐增大,对于分布式光伏发电的指标要求不能仅仅局限于电压、电流、功率因数、孤岛、谐波、闪变、短路能力等传统的规定,还必须将分布式光伏发电装置纳入整体电网的潮流中来考察和管理。

对于分布式光伏发电系统的并网,国际上已经有了很多的标准,我国的标准主要分散在一些国家标准里,现在也正在制订一些专用的标准。大多数传统的标准只对电站的交流参数提出被动要求,也就是说电网还没有对电站进行主动调度和控制,只是对电压和电流的谐波、电压和频率偏差、电压波动和闪变、直流分量和功率因数等参数提出规范要求。

电压偏差:光伏电站接人电网后,公共连接点的电压偏差应满足GB/T 123252008《电能质量供电电压偏差》的规定。

电压波动和闪变:光伏电站接入电网后,公共连接点处的电压波动和闪变应满足GB/T 123262008《电能质量电压波动和闪变》的规定。

电压不平衡度:光伏电站接入电网后,公共连接点的三相电压不平衡度应不超过GB/T 155432008《电能质量三相电压不平衡》规定的限值,公共连接点的负序电压不平衡度应不超过2%,短时不得超过4%;其中由光伏电站引起的负序电压不平衡度应不超过13%,短时不超过26%。

直流分量:光伏电站并网运行时,向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的O5%。

孤岛检测:目前国内尚未出台专门的孤岛检测标准与方法。目前欧美国家对孤岛的检测研究较为广泛和深入,一般要求必须同时具备主动式和被动式两种防护措施,例如主动防孤岛效应保护方式主要有频率偏离、有功功率变动、无功功率变动、电流脉冲注入引起阻抗变动等;被动防孤岛效应保护方式主要有电压相位跳动、3次电压谐波变动、频率变化率等。虽然目前国际国内提出了多种防护孤岛的方法,但是如何有效地模拟出负载匹配的环境进行测试一直没有统一的标准,其中应用较为广泛的标准有IEEE l547VDE0126-l-lIEC 62116,但它们的试验条件和要求各有不同,给测试与理解带来了困难,特别是对于大型光伏电站的几个兆瓦乃至数十兆瓦的容量,想进行现场孤岛测试几乎是不可能的,这也是未来相关标准出台和实施的一个难点。

随着光伏电站的规模越来越大(几十乃至上百兆瓦级),电网对光伏电站提出了更高的要求。不单是被动的电能质量要求,还有主动的对电站进行调度和管理的要求,监控内容主要集中在低电压穿越、无功补偿、有功功率降额、远程控制功率等方面,其主要目的是将分布式电站集成进电网的调度管理系统以及在电网波动或故障时提高对分布式电站的可控性。

对于有功功率调节的要求,其主要目的有两点:一个根据实时的发电,负载需求来对光伏电站进行动态管理,以完成调峰等电网控制功能;二是在电网故障时保证电力系统稳定性。

对于无功功率进行调节的原因在于:很多时候电网中的负载需要吸收无功功率,一般情况下需要通过专门的无功功率补偿装置(SVR)来进行被动调节,现在可以通过并网电站的功率因数控制功能,主动向电网中补偿无功,可以减少对SVR的依赖和投入,并且在电网故障时可以保障电网的稳定性与可靠性。

低电压穿越功能一开始是对大型风力发电系统的要求,现在逐渐成为对光伏电站的要求。在几年以前,当电网(故障或其它特殊情况)电压波动明显时,要求光伏并网电站立即停止工作;但随着光伏电站的规模增大和开始承担一定本地负载的事实,人们发现,如果电网故障而光伏电站立即停止工作,可能会反过来加重故障程度,影响向负载及时供电和推迟电网恢复时间,因此需要对光伏电站的低电压穿越要求,避免在电网电压异常时脱离。

综上所述,未来光伏电站接入电网的核心要求就是光伏电站接受电网调度、实时监控以及参与电网管理,也就是“分散发电,独立接入,综合调度”,这样才能提高电网运行的可靠性和电网调度的灵活性。

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发表于 2019-5-17 07:39:58 | 显示全部楼层
好资料,谢谢楼主额分享
发表于 2020-8-6 11:04:31 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
发表于 2020-8-7 09:36:09 | 显示全部楼层
好资料啊,谢谢分享!
发表于 2021-3-6 10:33:27 | 显示全部楼层
非常好的学习资料,下载过来学习一下。感谢楼主分享!
发表于 2023-2-2 10:04:31 | 显示全部楼层
谢谢楼主分享
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