分布式電源并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響分析

摘 要:分布式電源是建立在先進(jìn)的材料技術(shù)、具有自動(dòng)控制系統(tǒng)、靈活的制造工藝等高新技術(shù)的基礎(chǔ)上的發(fā)電技術(shù)，具有發(fā)電方式靈活、投資較少、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的改善和促進(jìn)電力系統(tǒng)能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

關(guān)鍵詞:分布式電源 并網(wǎng)

中圖分類號(hào):TM343文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)07(b)-0087-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的發(fā)展需求，科技技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)單位、人民群眾對(duì)于電力的需求量也越來越大，如何很好地為社會(huì)提供大負(fù)荷的用電需求已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)部門的主要難題之一。而隨著風(fēng)電、光伏等一些可再生能源新型的發(fā)電技術(shù)發(fā)展，分布式發(fā)電因?yàn)槟軌驕p少環(huán)境污染、提高能源的綜合利用效果、能夠大程度上的滿足電力負(fù)荷的增長(zhǎng)需求而日漸的成為一種可供提高供電的有效方式，在電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。分布式電源是建立在先進(jìn)的材料技術(shù)、具有自動(dòng)控制系統(tǒng)、靈活的制造工藝等高新技術(shù)的基礎(chǔ)上的發(fā)電技術(shù)，具有發(fā)電方式靈活、投資較少、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)，對(duì)于能源結(jié)構(gòu)的改善和促進(jìn)電力系統(tǒng)能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

1 分布式電源并網(wǎng)的特點(diǎn)

1.1 分布式電源并網(wǎng)的啟動(dòng)與運(yùn)行

分布式電源并網(wǎng)之前，其啟動(dòng)與運(yùn)行都與用戶的需求、電力市場(chǎng)、當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)政策、周圍環(huán)境等很多因素相關(guān)，而其不確定性容易造成配電網(wǎng)明顯的電壓突變的，而影響的程度大多數(shù)與安裝的地點(diǎn)、連接方式、容量等實(shí)際的情況相關(guān)。

1.2 通過電子電力裝置輸入和輸出

目前，很多分布式電源輸出的電流均達(dá)不到50Hz的標(biāo)準(zhǔn)，需要借助電子電力設(shè)備對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和功率進(jìn)行控制輸入和輸出。但是，由于在電力系統(tǒng)中都存在一定的非線性負(fù)載，使這些電子電力設(shè)備在進(jìn)行操作的時(shí)候都有可能對(duì)電網(wǎng)造成一定程度上的諧波污染。

1.3 分布式電源輸電損耗小

當(dāng)分布式電源與用電戶的距離較近時(shí)，這樣無功功率得到了很好的補(bǔ)償并且有功功率也得到了就近的供給，以免電流在線路中大量損耗。

2 分布式電源并網(wǎng)與電網(wǎng)互聯(lián)的連接形式

2.1 通過異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)和同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)

目前通常通過異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)連接形式的主要還是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，而實(shí)際上通過異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)方式的分布式電源是由于通過從電網(wǎng)中吸收到無功而為其建立磁場(chǎng)提供所需的勵(lì)磁電流，相反，通過同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的分布式電源則是發(fā)出無功。

2.2 通過電子電力裝置并網(wǎng)

通過燃料電池、太陽能光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)出的直線電流后發(fā)生逆變而進(jìn)行并網(wǎng);一些較為先進(jìn)的同步風(fēng)力發(fā)電通常是采用交一直一的方式進(jìn)行并網(wǎng);微型的燃?xì)廨啓C(jī)是由于發(fā)出高頻率的交流電，因此需要經(jīng)過變頻后進(jìn)行并網(wǎng);而這些并網(wǎng)都是需要通過電子電力裝置，即逆變器或整流器進(jìn)行并網(wǎng)。

3 分布式電源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響

3.1 對(duì)配電網(wǎng)中電力諧波的影響

由于分布式電源是通過電子電力設(shè)備接入配電網(wǎng)的，因此其開關(guān)器件的頻繁開通和關(guān)斷容易產(chǎn)生開關(guān)頻率周圍的諧波分量，從而對(duì)電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生諧波污染。而諧波污染的類型以及嚴(yán)重的程度一般來說是取決于功率變換器的技術(shù)很分布式電源之間的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。而根據(jù)鐵芯的非線性化、電機(jī)接地的情況、電機(jī)繞組的設(shè)計(jì)情況及其他的種種因素，旋轉(zhuǎn)電機(jī)也會(huì)跟同步電機(jī)一樣可能會(huì)給電力系統(tǒng)帶來大量的諧波影響。由于分布式電源并網(wǎng)時(shí)產(chǎn)生的諧波問題存在著例如電壓變形超標(biāo)、電壓共振等必須解決的問題，因此，在對(duì)于分布式電源安裝的時(shí)候需要好好的評(píng)估到其的諧波影響，要進(jìn)行必要的測(cè)量和模擬。

3.2 對(duì)配電網(wǎng)中電壓波動(dòng)的影響

對(duì)于配電網(wǎng)中電壓波動(dòng)的影響，要根據(jù)實(shí)際的具體情況來看，當(dāng)分布式電源與負(fù)荷的發(fā)電量同步變化的時(shí)候，分布式電源對(duì)電壓的波動(dòng)起到一定的抑制作用，當(dāng)分布式電源與配電的負(fù)荷沒有達(dá)到協(xié)調(diào)運(yùn)行的時(shí)候會(huì)使系統(tǒng)的電壓波動(dòng)更加的嚴(yán)重。若是分布式電源在接入的位置、容量和控制的不合理中，則會(huì)讓配電線路上由于負(fù)荷的潮流變化比較大，從而加大了配電網(wǎng)中電壓的調(diào)整難度使其發(fā)生電壓波動(dòng)。

3.3 對(duì)配電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定性的影響

分布式電源對(duì)于配電網(wǎng)中的電壓分布、電壓的跌落和失電的損失具有一定的影響。當(dāng)在配電網(wǎng)運(yùn)行中分布式電源退出運(yùn)行，受到分布式電源在接入影響大的節(jié)點(diǎn)而又會(huì)因?yàn)槿鄙俦匾碾妷褐味斐梢驗(yàn)樵馐艿降碗妷旱膰?yán)重的電能質(zhì)量的問題。因此要在分布式電源運(yùn)行的時(shí)候要盡量的盡可能的維持一定的高功率因素，這樣，就算當(dāng)分布式電源推出運(yùn)行的時(shí)候，相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的電壓也不會(huì)出現(xiàn)太大的波動(dòng)。雖然說不同形式的分布式電源設(shè)備并網(wǎng)之后對(duì)于配電系統(tǒng)中的電壓的影響程度具有不同，但是很多時(shí)候現(xiàn)在的研究都停止在異步發(fā)電機(jī)組上。當(dāng)異步發(fā)電機(jī)分電場(chǎng)端的電壓降低的時(shí)候，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的定子的功率因數(shù)降低的時(shí)候并聯(lián)電容器組補(bǔ)償?shù)臒o功功率會(huì)相對(duì)的減少，而發(fā)電機(jī)因?yàn)閺碾娋W(wǎng)中吸收的無功功率也將增加，進(jìn)而使配電網(wǎng)的電壓能夠進(jìn)一步的降低。

4 分布式電源對(duì)改善電網(wǎng)中電能質(zhì)量的潛在優(yōu)勢(shì)

在一定的影響下，分布式電源對(duì)于電力系統(tǒng)多多少少都有點(diǎn)不確定性和有一定的影響，對(duì)于電網(wǎng)中的電能質(zhì)量某些方面會(huì)帶來一些影響和惡化，但是分布式電源對(duì)于改善電能質(zhì)量也存在著一定的潛力。分布式電源能夠及時(shí)的快速的提供電能，進(jìn)而提高整個(gè)電力系統(tǒng)中電力的穩(wěn)定性。

在同步機(jī)行形式分布式電源在減少電壓的暫緩降低持續(xù)的時(shí)間能力上很明顯的比不上逆變器形式分布式電源，逆變器形式分布式電源因?yàn)榫哂胁煌目刂撇呗詫?duì)于電源在暫緩降低抑制電壓效果的影響較大。

根據(jù)電力能源結(jié)構(gòu)和電力系統(tǒng)發(fā)展的前景方面考慮，分布式電源在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的作用，尤其是作為具有最具競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)電方式，分布式電源在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，這一技術(shù)的發(fā)展也得到了政府的大力支持。我國(guó)對(duì)分布式電源的技術(shù)研究也在進(jìn)行中，但是由于還處在實(shí)驗(yàn)和起步的階段，應(yīng)該充分的考慮到縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距是至關(guān)重要的。

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