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表 2 中给出了本次研究中所涉及的主要比较项目。首先是通过比较这些标准的适用应用范围,归纳出中美德三国对输电网、配电网、高电压电网、低电压电网的分类。然后从电能质量要求,功率控制,频率降载等 9 个方面的问题来分析各国并网标准要求的差异 。 表2 研究涉及的比较项目比较项目 1 标准适用范围 2 电能质量要求 (1)谐波harmonic (2)闪变Flicker (3)电压不平衡度Voltage unbalance (4)直流分量DC injection (5)电压偏差voltage fluctuation 3 功率控制 Active power/ Reactive power 4 频率降载 Active power feed-in at overfrequency / underfrequency 5 电压波动限值 voltage change protection 6 频率波动限值frequency change protection 7 恢复并网时间 Reconnect Time 8 故障穿越 fault ride through 9 防孤岛保护 anti-islanding protection 10 通讯要求 communication to send or receive commands or information 这里我们以频率降载和恢复并网时间这两个参数为例来简单看一下中美欧并网标准的一些差异。 频率降载是指当电网发生过频现象时,光伏发电站不应立即脱网,而应该能支撑一段时间,防止进一步影响电网电能质量而发生大规模停电。中国对此项要求比较简单,要求电网频率在 50.2-50.5 Hz 之间时,应至少能支撑 2 分钟,只有电网频率高于 50.5 Hz 时,才允许脱网,这里面实际上没有降载的概念,只有支撑的概念。美国目前还没有提出相应要求。德国要求当电网频率在 50.2 Hz-51.5 Hz 之间时,光伏发电站发出的功率应随电网频率的升高而线性减少,当电网频率高于 51.5 Hz 时,应在 1s 内脱网,这样既可以保证不会发生大规模停电,也会减少电网频率异常对用电器和发电设备的冲击,德国对于频率降载的要求是比较先进的理念。 恢复并网时间是指电网发生异常后光伏电站脱网,待电网恢复正常后应等待的时间。中美德三国根据自身电网的情况,规定了不同的正常电压范围和频率范围,这是与各国对传统电网要求相适应的。针对等待的时间,中国规定小型电站应为 20 秒至 5 分钟,分批并网,由电力调度部门确定,而大中型电站则需等待电力调度部门指令,美国要求等待时间为 5 分钟或以上,德国对脱网原因进行了分类,如果是短时扰动引起的脱网,应在 5 秒或以上的时间后并网,如果是电网长时异常引起的脱网,应在 60 秒或以上的时间后并网。 我们可以看出,各国根据自身电网情况规定各有不同,这是与电网稳定度以及电力调度部门对光伏电站的参与深度密切相关的。在第一阶段的研究工作中,从光伏发电系统并网标准体系建立和国际合作的角度,得到以下一些结论: 1.中国,美国和德国的并网标准的技术要求总体原则趋于一致,在具体细节部分都存在一定的差异,而这些差异,是由三个国家电力系统本身的差异和各国的光伏发电处在不同的阶段造成的。针对具体的比较项目,各国的侧重点也有所不同。基于目前中国光伏发电和标准制定的现状,对美国和德国标准中优秀的内容还没有准备好马上借鉴。 2.中国光伏标准中的有些要求已经超越了欧洲和德国的标准,比如故障穿越的要求,目前中国已将这部分要求推荐到国际上,有望成为国际标准中的要求。 3.在这项工作开展之初,中国的光伏并网存在很多政策性的障碍和问题。从今年开始,如同加紧制定光伏并网标准一样,促进中国光伏并网的政策和规范也在陆续的出台。因此,待中国的新政策和规范实施一段时间以后再进行比较美国和德国的并网政策研究将更为有效。在第一阶段比较工作的基础上,UL 会继续和各合作方共同开展并网标准测试规程的比较工作,从而使这次并网标准比较工作带来更有价值的信息和结果。 |