目前较为重点被使用的分布式光电控制系统是整县分布式,此类工程项目需要连接公用供电,以提高客户的供电安全性和电能品质。布置式光伏技术控制系统发电坚持就近发电、就近并网、就近交换、就近利用的基本设计原则,不但能够合理增加相同规模光伏电站的发电量,而且还合理处理了电能在升压和长距离运送中的消耗问题。相比较传统光伏发电来说,分布式光伏发电具有诸多优点。
一、分布式光伏并网通信的优势
(一)并网难度小
光伏发电并网困难的问题,始终是阻碍着光伏行业发展的一大问题。由于有些日照较充足适合建设大规模光伏发电厂的区域往往地处偏僻,因此施工和并网难度也较大,不少发电厂即使能建成投产却由于长期不能并网,将产生的大量电能变成了“弃电”“费电”而白白浪费。分布式光伏发电主要建立在用户之中,以广大家庭、公司和事业单位为基础,需对既有电网稍加改装就可实现并网发电,这种方式可以缓解用户自身的供电问题[1]。
(二)建设成本低
传统集中式光伏发电,由于地理位置的因素影响建站和并网成本都较高,这也导致发电本身所产生的利润往往远低于前期投入成本,再加上建造这种大规模光伏电站通常需要巨大的财力支撑,让普通投资人望而却步。但是相比于较常规的光伏发电动辄几十亿乃至是远超百亿的投入,传统分布式光伏发电需要的投入较低,不需要建设专门的输电效率和升压站,就能够把整县分布式转化为巨大的“微型发电厂”,同时也可以减少或者分担投资风险。
(三)对硬件设备要求低
分布式光伏发电体系的各个发电厂彼此独立,对供电的硬件设备需求相对较小,系统都能够自主管理,没有出现大面积断电情况,能够填补了供电系统安全可靠性的缺陷,可靠性较高。同时,分布式光伏发电调峰特性好,运行简便,因为投入运营的系统小,启停快,当意外灾害出现时可以持续用电,具有相当重要的作用。
(四)更好地推广洁净电力相关知识和政策措施
在推广分布式光伏发电过程中,可以让知识和技术更好地走进千家万户,从而将节能变为自觉行动。另外,因为当前欧美等国家和我国的新能源行业合作力度在不断加大。因此,通过发展分布式光伏发电技术,也就可以拓展国内外市场,有助于中国光伏制造公司的发展水平更上一层楼[2]。
二、常用的并网设计方案
(一)采用T连接10kV电路接入系统
光伏电站侧须设置升压变压器,将压力增至10kV再T连接至公共电路。升压变压器均宜设置电流量断保护措施,与此同时,变压器系统设备还应满足环境温度防护(低压告警、高热跳闸)和过负载防护能力,以保证变压器系统设备内、外短路故障。为提高用户的供电安全性,分布式电源并网点宜配备易运行、可关闭、带有明显开断点、带连接能力、可开断故障电流密度的隔离继电器。
(二)采用专用的10kV电缆连接装置
分布式供电系统为专用的电压线时,在光伏电站上还应配备升压变压器,并将电流增至10kV后再接通变压器以及开关站10kV变压器,分布式供电系统的网点应配备可运行、可关闭、有明显的开断点、有接地作用、能开断其输入电流的线路。
(三)对并网系统的二次技术要求
(1)分布式供电通过专用10kV送出管线连接变电所或开关站10kV变压器时,一般情况下配备(方向)的过流保护器,也可能设置距离保护器;当以上两种保护措施均不能整定或分配困难时,则应增配纵联电流差动机构的保护措施等。(2)当分布式供电通过T接10kV线接入用户家后,为提高对其他用户的电源稳定性,通常情况下应在分布式供电站上设置无延时越流系统所反映的问题。(3)当分布式电源接入配电网时,对分布式电源及其输出线路的电路所有保护、开关和电流互感器等经过了检测,如若无法满足要求的,也可予以重新安装[3]。(4)分布式光伏发电逆变器应当具有抗孤岛的能力,快速探测孤岛并且监测到孤岛情况后及时切断与国家电网的联系,其抗孤岛措施应当与继电保护装置、频率电压异常应急系统设备和最低电压穿越措施相配合,使用时间内应相互配套。(5)为适应运行要求,当垂直连接电网的分布式电源系统工程设计为不可逆并网工作方式时(自发自用,余电上网工作模式),在公共衔接点处应装设防逆流保护装置。(6)分布式供电10kV直接接入网络系统时,需在并站点设有安全自动装置;如10kV电路保护具有失压跳闸和低压关闭合闸控制功能,即可按需再进行解列,但可不设置具有该功能的手动设置。(7)电能表根据测量功能分成两种:关口计量型电能表,通常安装在关口测量地点,主要负责对用户和电网之间的上、线下电力的测量,并具有双向收费能力;并网电能表,装在分布式电力并站点,进行发电量计算,同时具有反向计费作用,为电费补偿提供数据。(8)10kV上网的,必须要在并网点配备电能品质实时监控设备,必要时,需在共同连接站内对电能品质实施监测。电力品质数据,如电流、频率、谐波、功率因数等。380V接通后,对电能表必须具有电力品质的监控能力,可监测三相不平衡电流。(9)10kV电力的接入点,用电能力关口点应安装的供电能力数据采集终端,采集信息可支持接入不同的电力数据采集设备。
(四)加强分布式通信监控
分布式光伏发电站集中监控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,对提高分布式光伏发电站的运行管理效率,提升生产运行管理水平,降低生产运行和设备维护成本有着重大的意义。
三、分布式光伏发电的发展前景
我国在光伏发电领域的开发由于长期过分依靠国外市场,特别是在欧盟领域,受到了欧债危机、欧洲和美国“双反”等因素影响的冲击,以及国内外需求不断下行,对我国在光伏发电领域的不断开发也因此呼吁了光伏发电领域的迅速开发。目前,整县分布式已经成为该领域的一大重点,具有巨大的市场前景,并随着中国国务院常务会议指出将着力于推动发展布局式光伏系统水力发电,积极引导整县分布式的发展并使用布局式光伏系统发电技术。在《有关申请布局式光伏系统发电规模化发展示范园的通告》和《有关推进光伏产业发展的若干意见》文中,并结合国外经验以及国内市场的实际情况来看,分布式光伏发电代表了中国新型核能及光电控制系统行业未来的发展趋势,有着更宽广的前景以及美好的未来,必将成为中国清洁能源行业中最激动人心的实践,并形成燎原之势[4]。
结语:综上所述,基于中国目前生产力分配格局以及分布式网络结构能源自身的特性,分布式网络结构光伏发电技术的发展要在短期内取代传统的供能方式是不可能的,不过它能够为集中供能体系进行有效填充,成为人们进行安全、清洁环境、方便高效智慧生活的关键环节,迎来太阳能利用的崭新局面发展。
参考文献:
[1]黄海波. 无线通信技术在分布式光伏并网接入系统中应用研究[J]. 产业科技创新, 2019(22):2.
[2]郑伟军, 冯晓真. 分布式光伏发电并网接入配网通信技术[J]. 农村电气化, 2014(5):2.
[3]罗虎, 王玲. 电力通信技术在分布式光伏并网接入系统中的相关研究[J]. 经贸实践, 2017(18):1.
[4]郑伟军, 吴国庆. 分布式光伏发电并网接入电力配网通信技术探讨[J]. 电器与能效管理技术, 2015(1):4.