活动背景与目标
IEA-PVPS T11-06:2011 研报由 IEA 光伏发电系统计划(PVPS)第 11 任务组第 20 子任务第 25 活动组撰写,旨在探讨光伏混合微网并网与主网的连接和断开控制方法。该活动组旨在为电网运营商、系统集成商、制造商和基础设施规划者提供有关光伏混合微网并网和断网控制方法的实用建议。
研究方法
为了实现上述目标,活动组开展了以下研究:
- 调查现有微网站点的实际控制方法:通过问卷调查的方式,收集了来自全球多个微网站点的信息,包括亚洲、大洋洲、北美洲、南美洲、非洲和欧洲。
- 研究现有并网技术要求:调查了日本、欧洲和美国现有的并网技术要求,包括日本的技术要求指南、欧洲的分布式能源并网规范(EDIS)和德国的中压网络连接指南,以及美国的 IEEE 1547-2003 和 IEEE P1547.4 标准。
- 考虑光伏混合微网在可再生能源大规模推广中的作用:探讨了欧洲风电大规模推广中存在的问题,以及针对大规模可再生能源部署的标准化研究。
研究结果与建议
问卷调查结果显示:
- 所有受访站点都存在专门针对电能质量稳定的规则,并基于相关法规进行设计和运行。
- 并网或功率质量异常检测方法因目的和情况而异,不同站点采用了不同的方法。
- 部分站点配备了在检测到并网后切换到孤岛运行的功能,但缺乏更具体的建议。
现有并网技术要求方面:
- 日本、欧洲和美国在并网技术要求方面存在差异,标准化活动正在推进中。
- 日本主要遵循三项主要法规,包括技术要求指南、并网代码和谐波抑制指南。
- 欧洲正在开发更一致和协调的分布式能源并网规范(EDIS)。
- 美国采用 IEEE 1547-2003 标准作为分布式能源并网的主要标准,并正在开发 IEEE P1547.4 指南,以涵盖有意孤岛系统。
可再生能源大规模推广方面:
- 欧洲风电大规模推广对电力系统可靠性构成威胁,存在多种问题和应对措施。
- 部分微网站点开展了针对孤岛运行、供需控制、集中式/分散式策略等方面的现场研究。
基于上述研究结果,本报告提出以下设计和运行建议:
- 遵守现有电能质量和并网规则:设计应遵守现有法规中规定的电能质量和并网规则。
- 实施针对站点的额外措施:如果站点存在安全风险、电能质量问题和其他可靠性问题,则应根据利益相关者的共识,在初始设计中增加必要的技术措施。
- 关注现行标准发展:应关注世界各地旨在建立、修订和统一高比例可再生能源供电质量标准的活动。
结论
本报告为光伏混合微网并网和断网控制方法提供了设计和运行建议,尽管建议的实用性不如预期,但仍为相关利益相关者提供了有价值的参考。