湖南湘能电力设计院为大家整理总结了国内外分布式电源并网标准对比,如需转载请注明转载网址:http://www.xnkc99.com/。
1.一般性要求和接入原则
从内容上看,大多数DR并网标准都包括总体要求、电能质量、功率控制、电压与频率响应、并网与同步、安全与保护、计量、监控与通信、检测等几个方面的要求。下面重点针对功率和电能质量控制以及电网支撑(主要指故障穿越能力)等要求差异较大的方面对已有国内外标准进行对比。
IEEE1547和德国中低压并网指南均通过限制DR接入后公共连接点最大电压变化的方式对DR的并网容量进行了约束。其中,IEEE1547标准要求DR在公共连接点(pointsofcommonconnection,PCC)产生的电压波动不大于5%标称电压,德国中压并网指南规定网络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%,低压并网指南要求不得超过3%。
跟其他标准的规定方式不同,中国Q/GDW480—2010标准没有直接规定DG接入后引起的电压变化范围,但是对分布式电源的接入容量、接入电压等级做了具体规定,具体要求如下:1)分布式电源总容量原则上不宜超过上一级变压器供电区域内最大负荷的25%;2)分布式电源并网点的短路电流与分布式电源额定电流之比不宜低10:3)分布式电源接入电压等级宜按照200kW及以下分布式电源接380V电压等级电网;200kW以上分布式电源接入10kV(6kV)及以上电压等级电网。
2.有功控制和频率响应
IEEE1547和加拿大C22.3NO.9标准都没有关于支撑电网频率的有功功率控制方面的要求,认为系统频率由大电网调节,且当系统频率超过正常范围时,DR系统需要在规定的时间内切除,停止向电网供电。
和北美的标准不同,德国中低压并网标准对DR系统的有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、电网调度指令等信号调节电源的有功功率输出,具体规定见图2-1。其他参数的具体数值见表2-1。
图2-1德国中低压并网标准中关于DR有功-频率控制的规定
表2-1德国中低压标准中关于DR频率响应的要求
由图2-1可知:
1)DR须具备根据调度指令限制其有功功率输出的能力,并能够最大以额定有功功率的10%逐步降低其功率输出。
我国Q/GDW480—2010标准将适用范围内的电源分为两类:10kV(6kV)~35kV电压等级并网和380V电压等级并网的DR。对于380V电压等级并网的小容量DR,其对电网的影响和支撑非常有限,考虑到成本等各方面的因素,本标准对其在有功-频率调节与无功-电压调节方面的要求较为宽松,一般不要求其参与电网调节。与德国标准的规定类似,本标准对通过10kV(6kV)~35kV电压等级并网的DR也提出了根据电网频率值、电网调度机构指令等信号调节电源有功功率的要求,确保DR最大输出功率及功率变化率不超过电网调度机构的给定值,具体的频率响应要求见表2-2,但未给出确定的有功功率控制速率。
表2-2我国Q/GDW480标准关于频率响应的要求
3.无功控制和电压调节
IEEE1547标准不鼓励DG参与电压调节,对DR运行的功率因数未作规定。对于异常电压响应,此标准要求DR在规定的时间内断开,这一要求在其他各项标准中均有体现,不再赘述。
与IEEE1547标准不同,在电网公司许可的前提下,加拿大C22.3NO.9标准允许DR参与PCC点的电压调压。对于30kW以上的DR要求功率因数在-0.9~+0.9之间可调,30kW以下的DR允许以这个范围内的某一固定功率因数运行。对配电网电压可能产生影响的系统需要采取一些措施,如动态功率因数方法等。
德国中压并网标准规定,如果网络运营商要求或者为了满足网络要求,发电厂必须参与中压网络的稳态电压控制。但是在低压并网标准中的要求较为缓和,未作强制规定:如果由于网络运行工况需要,网络运营商可以要求在低压配电网中的DG参与静态电压调节。
由于同步电机类型、异步电机类型和变流器类型DR的无功调节能力和调节方式不一致,我国Q/GDW480—2010标准分别对它们提出了不同的要求,要求通过10kV(6kV)~35kV电压等级并网的同步发电机和变流器类型DR应该能够利用无功功率控制参与并网点电压调节,对其他DR未作要求。其功率因数的范围也考虑到了各类型分布式电源的调节能力。各个标准是否允许DR参与PCC点电压调节的要求详见表3-1。
表3-1各项标准关于电压调节的要求
对于系统的无功功率,各个标准的规定大体相同:并网点的功率因数在某一范围内可调,并且可以在规定时间内穿越这个无功功率范围;对于容量特别小的DR系统,要求其功率因数固定即可。具体标准规定的数值见表3-2。
由表3-2可以看出,相比中压标准,德国低压标准对一定容量以上DR的无功能力要求更高,要求其在-0.9~+0.9之间可调,这是因为DR并网对低压配电网电压影响更大,在不集中配置无功补偿设备的前提下,需要考虑用DR的无功能力将并网点电压调节到正常范围。
表3-2各项分布式电源并网标准关于功率因数的要求
图3-1德国中低压并网标准DR功率因数-有功参考曲线