1 国际DG 并网标准介绍
1.1 IEEE 1547 系列标准
2003 年由美国电气与电子工程师协会(Instituteof Electrical and Electronics Engineers,IEEE)出版的IEEE 1547 系列标准是目前国际上最早发布的分布式电源并网的标准。IEEE 1547 系列标准的适用范围很广,基本涵盖了所有的分布式电源,今年来还新增了测试、监测、控制和信息交流等内容。
(1)《分布式电源与电力系统互联一致性测试》(IEEE 1547. 1—2005)[8]。2005 年7 月正式颁布,该标准对一些测试信号进行了描述和定义规定了并网设备的检测步骤,应满足的相应指标等。该标准中没有对DG 的安全测试进行规定。
(2)《分布式电源与电力系统互连应用指南》(IEEE 1547.2—2008)[9]。该指南对IEEE 1547系列标准的应用导则进行了说明,介绍了1547 标准编制的技术背景、应用细节和相关技术要求依据,应用技术说明、原理图及实例等加强读者对IEEE 1547 标准的理解。
(3)《分布式电源与电力系统互联的检测、信息交换和控制指南》( IEEE 1547.3—2007)[10]。该标准对分布式电源及电网相关部门之间的信息交换接口技术经行了介绍。主要涉及信息交换、测量和控制等内容,采用建模、交换模板等方法对相应的功能、参数和规约进行了详细描述。
(4)《分布式孤岛电力系统的设计、操作和集成指南草案》(IEEE 1547.4—2011)[11]。该草案对分布式发电系统的孤岛运行提供了设计方案和实际的运行方法。
(5)《容量大于10 MVA 的电源接入电力输电网技术指南草案》IEEE 1547.5该草案适用于容量大于10 MVA 的分布式电源并网项目,对此类DG 制定了相应的技术规范,从项目的前期设计、施工到调试、验收及后期的运行维护各个环节都提出了相应的要求。
(6)《分布式电源与电力系统配电二级网络互联建议》(IEEE 1547.6—2011)[12]。该文件适用于接入低压配电网的分布式电源,规定了此类DG 的并网规程,旨为接入低压配电网的DG提供技术指导,内容涵盖低压配电网的设计、组成和运行及接入低压配电网的分布式电源的设计、运行和维护等方面并给出了几种接线实例。
(7)IEEE 1547.7 和IEEE1547.8 两份标准仍处于草案制定期,还未正式颁布。前者主要介绍分布式电源或微电网并网对区域配电网影响的研究方法,并对研究中所需的数据、研究的思路和结果分析进行了说明。后者主要针对上述影响提出了相关研究方法和具体的实施步骤,为DG 的并网设计及实施方案提供更好的知识储备。[13]
1.2 部分国家标准
(1)英国。《2007 微型发电设备接入低压配电网技术要求和嵌入式发电厂接入公共配电网标准》(BSEN50438),《2007 标准的适用范围是接入230及400 V低压配电网且单相电流不超过16 A的分布式电源》(BSEN50438),由电力协会制定的G59 /1和G75 /1工程推荐标准,《英国嵌入式发电厂接入公共配电网标准》。G59 /1标准主要针对接入20 kV以下配电网且容量不超过5 MW的小型分布式电源,G75 /1标准则针对接入20 kV 以上配电网且容量大于5 MW 的分布式电源。此外,还有ER G83 /1标准,其主要适用在单相电流不大于16 A的小规模嵌入式分布式电源接入低压公共配电网的情况。
(2) 德国。2008 年1 月和2011 年8 月先后发布了《发电厂接入中压电网并网指南》(BDEW),和《发电系统接入低压配电网并网指南》( VDE-AR-N-4105),这两项指南对风电、水电、太阳能及联合发电系统(如生物质天然气等火力发电系统等)均适用。通过旋转电机及逆变器接入的两类
光伏发电系统也适用这两项标准。另外DIN EN 50438—2008 标准适用于与公共低压配电网并联运行的微型发电机。
(3)加拿大。加拿大的分布式电源与电网互联标准主要有2 个,分别是《分布式电力供应系统互联标准》(C22.3NO.9 ),和《基于逆变器的微电源配电网互联标准》(C22.2NO.257)。其中C22.3NO.9 适用范围为接入50 kV电压等级以下的配电网且并网容量不超过10 MW的分布式电源,C22.2NO.257标准则用于是通过逆变器接入0. 6 kV以下低压配电网的的分布式电源。
(4)新西兰。新西兰在2005 年发布了基于逆变器的分布式电源标准,主要分为3 个子标准,分别是《针对分布式电源的安装要求》(AS4777.1),《针对分布式电源逆变器的要求》(AS4777.2),及《针对分布式电源接入后的电网保护的要求》(AS4777.3)。该标准对接入10 kV配电网的单相设备及容量不超过30kVA的三相设备以及通过逆变器向配电网供电的分布式电源要求均做了详细规定。
1.3 我国部分分布式发电标准
国家电网公司于2010年和2011年先后发布了《分布式电源接入电网技术规定》( Q/GDW480—2010),《分布式电源接入配电网测试技术规范》(Q/GDW 666—2011),《分布式电源接入配电网运行控制规范》( Q/GDW 667—2011 ),《分布式电源接入配电网监控系统功能规范》(Q/GDW 677—2011)等4 项企业标准。Q/GDW480—2010 适用于国家电网公司经营区域内以同步电机、感应电机、变流器等形式接入35 kV 及以下电压等级电网的分布式电源,后3 项标准适用于10 kV 及以下电压等级配电网接入的分布式电源。
目前我国正在编制的分布式电源的标准有:《分布式电源接入电网运行控制规范》、《分布式电源接入电网测试技术规范》、《分布式电源接入电网监控系统功能规范》,这3 项标准还未正式发布,处在征求意见阶段。