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1、分布式光伏发电的电网安全风险管理1. 现状分析1.1 背景随着社会经济的快速发展，各行各业对电力能源的需求量不 断增加， 光伏发电作为现代电网工程建设过程中的先进技术，其 作用不可小觑。在 当前的形势下， 如何在分布式光伏电站接入配 电网后实现节能减排的同时 解决好电网安全运行问题， 是本文研 究的重点。通过研究分布式光伏电站 接入配电网对电网安全风险 管理产生的影响， 正确认识电网安全运行面临 的形势和风险， 从 而采取有效的措施，建立安全风险管理体系，确保安全 生产。1.2 安全管理的现状1.2.1 外部环境分析 就配电网而言， 其主要是以配电系统以及用户 端未接入电源 为前提条件，设计并
2、运行管理的。配电系统运行过程中，如 果接 入大量的电源（分布式），则必然会对网络潮流方向、大小等产 生影响，而且还会影响电气元件以及用户端电压。对于分布式电 站设备而言，其具有安全可靠、容量适中以及可调度和位置布设 恰当等特点，更重要的是其可严格按照规范和要求运行操作。 然 而，实践中分布式发电站多由居民投建， 无法有效确保满足实际 需求，甚至带来一些不利影响。比如，轻则可能会造成电压出现 闪动现象，重则可能会导致主要设备和装置出现故障问题， 甚至 与电网相互脱离，危及人身及其财产安全。1.2.2 内部环境分析截止 7 月底公司共受理分布式电站并网申请 477 户，合计容 量 23068 千瓦
3、，其中完成并网发电 317 户，合计容量 22588 千瓦， 预计年 发电量？ 800 万千瓦时，上网电量 500 万千瓦时，对配电 网造成的影响 还不是很明显。 但随着分布式电站的不断推广， 该 类型的并网发电量将 不断上升， 必将对仪征地区的配电网安全运 行带来影响。2.存在的主要问题在电网中接入分布式电源以后， 就会增加电源点， 而这主要 是由用 户的客观需求提出的，企业以及普通家庭用户比较分散。 然而，分布式光 伏发电技术应用以后， 将从根本上改变传统的电 力电网系统结构以及运行 模式， 并且促使配电网从垂直辐射式转 变成现在的多电源水平式， 这有 利于提高网络运行效率。 近年来， 分
4、布式光伏发电在配网中的应用数量以 及容量大幅度增加， 必然 会对配电网运行、安全检查工作带来压力。3.原因分析3.1 对电压的影响 光伏发电的接入点与容量，随着馈线电压分布变化 而变化。 当分布式电源应用在配电网上以后， 会导致馈线电压传输功率明 显减小， 而且馈线上的负荷节点电压也会被抬高， 甚至偏离正常 数值。 从这一层面来讲，如何制定科学合理的接入点，成为分布 式发电站接入电网过程中所需考虑的设计因素。3.2 对电能质量的影响 对于光伏发电系统而言， 基于逆变器的应用将太阳能电池产 生的直 流，有效的转换为交流，然后供负荷利用；其中，包含了 很多的电力设备 以及电子元件， 这在很大程度上
5、会影响整个电网系统的电能质量。除了谐 波，还包括电压偏差，电压波动、电压 不平衡和直流分量等方面，对工业 生产和办公有着巨大的影响。3.3 产生孤岛效应光伏发电系统中， 孤岛效应是并入公共电网中的相关发电设 备，在 断电时依然能够向配电网输送电能。因此，实践中应当对 其进行严格的监 控， 否则将可能会严重威胁工作人员的安全。 然 而，对于 380V 电压等 级而言，其中没有配备对应的防孤岛安全 装置，只是采用了逆变器而己。虽 然所有的逆变器都要求具备过 流保护与短路保护、孤岛检测，在异常时自 动脱离系统功能。另 外目前实际操作中为了降低安装成本， 并网断路器基 本上以断路 器的形式为主，而不是
6、安装易于操作、可闭锁、具有明显断开 点 的开断设备，配带接地功能的开关。 当逆变器进行反孤岛保护时， 如 何采用有效的监管方式和方法来确保工作人员的人身安全， 成 为一个亟需 解决的问题。3.4 对继电保护的影响 配电线路的保护配置一般采用三段式电流保护，当分布式光 伏电源接入配电网后，故障的判断和处理的难度增加，影 响配电 网供电可靠性。当配电线路发生故障问题，且光伏电源没有解列， 则此时故障电流由光伏电站供给， 这可能会导致故障点电弧不断 燃烧，难 以消除瞬时故障。4. 采取的对策4.1 运行风险安全管控根据国内现行的相关法律法规、 标准技术规范以及关于分布 式光伏 发电并网管理的相关意见
7、和国家电网办通知，同时根据 分布式光伏发电 接入配电网相关技术规定、 分布式发电接 入电网技术规定 ( Q/GDW480-2010 )、国家电网公司光伏电 站接入电网技术规定 (Q/GDW617-2011 )。对照上述技术规范， 对 380V 分布式光伏电源 接入配电网的要求进行了梳理。4.1.1 技术规范管控(1)电能质量控制接入点的电能质量应符合国家标准， 满足公司各项电能质量 指标要 求。(2) 220V 线路保护对于并网点断路器而言， 一定要有短路瞬时以及长延时保护 作用， 而且 ?应当具有分励脱扣以及欠压脱扣等具体功能。实践 中，配电网线路 出现短路故障问题时，220V线路保护就会快
8、速动作，并且瞬时跳开，从 而确保在全线故障问题发生时及时切断 故障。要求应采用具备防孤岛能力的单相逆变器，且还应具有低电 压闭锁、 检有压自动并网共功能。4.1.2 审查验收管控1）严格项目审查在项目审查环节， 要综合考虑并网效能， 严格并网点总装机 容量、 接入的电压等级，制定接入系统方案，保证电源并入配网 后能有效输送电 力，确保高、低压配网的安全稳定运行。（2）严格验收调试 营销、配电、用检相关专业人员共同完成并网验收调 试及送 电工作。在验收中必须关注设备是否正规厂家出品，安装是否符 合 规范要求，从而杜绝劣质的、带安全隐患的设备并入配网。设 备调试完成 后必须进行反孤岛试验， 确保电
9、网侧失电后用户并网 开关可以可靠动作， 确保分布式电源可靠脱网。4.1.3 配网设备风险管控 第一，配备负控设施。在线路检修过程中， 如果分布式光伏 电源所具备的防孤岛保护设施失效， 则可实现对分布式光 伏并网点开关进行远程管控。第二，合理安装进线开关（PT）。当配网在失压状态时，分布式光伏并网配置失压跳闸、检有压合闸功能 有效。4.2 生产安全风险管控 随着分布式电源的日益普及， 赋予了配网日常运维工作诸多 全新的内容，配网安全管理也必须与时俱进，才能与之相适应4.2.1加强安全教育及专业培训 在新能源及智能配电网状态下， 加强 安全教育培训， 促进员 工安全理念的更新，认真学习新的业务、掌
10、握新的 技能，提升全 员技能水平和安全意识，变“要我安全”为“我要安全”。对于分布式电源而言，将其并用在中、低压配电网以后，从根本上改 变了传统配网系统的单向潮流模式， 各个电源点就像一 颗颗地雷， 随时 可能威胁到配网设备和运维人员的安全， 这就要 求每一位专业人员对电源 分布和接入情况了如指掌。 因此，加强 对配网运维人员的专业培训教育是 一切工作的重中之重。 而员工 必须通过学习和实践， 熟悉相关的国家标准、 行业标准和企业标 准，遵循各项安全规章制度， 不?嗵岣咭滴袼刂 屎图寄埽 ?强化应 急处置能力，实现业务技能、安全技能专业化，进而成 为一名优 秀的供电人。4.2.2 加强配网资料
11、维护管理 分布式电源的发展进程， 对配网基础资 料的准确性提出了更 高的要求，要做好配网安全管理， 必须抓好基础资料 的管理工作。 针对每一处分布式电源接入点，要求在配网资料中有准确的 体 现，使配网资料与实际情况相符，与配网发展保持一致。4.2.3 制订相关配电网检修管理规定 分布式光伏电源并网孤岛运行， 在很大程度上回对检修安全 产生较大的影响， 实践中应当加强电网运行安 全检修与管理，并 在此基础上制定和执行管理制度，及时修订检修规程， 并且加大 对光伏发电、接配电网系统的运行安全监管。同时，还要建立相 关 的制度， 细化工作流程， 并且严格按照 安规加强安全管理， 以免在 配电网以及线路检修时分电网送电对人的身体健康和安 全产生危害。5. 结论与展望 分布式光伏发电的广泛应用将对传统的电力系统产生极大 的影响， 对现有配电网安全运行可能产生的风险不可忽视的， 本 文 分析各种原因对配网可能造成的影响， 提出了安全风险管控对 策。本文对分布式光伏发电的安全运行进行了评估， 同时根据这 一评估 结果提出了对策措施， 我们将继续进一步深入的研究和探 讨，在实践中不 断进度， 对分布式光伏发电的安全管理有更多更 好的措施。
