淺談分布式電源接入配電網的影響

石鋒 王華

（國網河南省電力公司安陽供電公司，河南安陽 455000）

淺談分布式電源接入配電網的影響

石鋒 王華

（國網河南省電力公司安陽供電公司，河南安陽 455000）

隨著風力發電、太陽能光伏發電、生物質發電以及其它各類節能環保型電源的快速發展，目前，很多地區以節能環保為目的的分布式電源已占相當大的比例。分布式電源對優化能源結構、 推動節能減排、 實現經濟可持續發展具有重要意義。本文對分布式電源接入10千伏及以下配電網應遵循的原則以及分布式電源在電能質量、有功/無功控制、安全、保護和通信方面進行討論。

分布式電源 配電網 并網點

分布式電源：是指在用戶所在場地或附近建設安裝、運行方式以用戶側自發自用為主、多余電量上網，且在配電網系統平衡調節為特征的發電設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯供設施。包括太陽能、天然氣、生物質能、風能、地熱能、海洋能、資源綜合利用發電（含煤礦瓦斯發電）等。

1　接入系統原則

考慮到低壓電網的電能質量及安全穩定運行，分布式電源接入低壓電網時需考慮公共連接點處是否已有其他電源并網，分布式電源并網點的不同選擇可能會對電網的電壓穩定和安全保護帶來不同的影響，首先要求并網點的確定原則必須總體考慮各分布式電源的共同影響，以選擇合適的并網點，減少分布式電源對配電網運行的影響。

（1）并網點的確定原則為電源并入電網后能有效輸送電力并且能確保電網的安全穩定運行。（2）當公共連接點處并入一個以上的電源時，應總體考慮它們的影響。分布式電源總容量原則上不宜超過上一級變壓器供電區域內最大負荷的25%。（3）分布式電源并網點的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10。（4）分布式電源接入電壓等級宜按照：200kW及以下分布式電源接入380V電壓等級電網；200kW以上分布式電源接入10kV（6kV）及以上電壓等級電網。

2　分布式電源的接地方式應和電網側的接地方式保持一致，并應滿足人身設備安全和保護配合的要求

2.1電能質量

分布式電源并入低壓電網，對電壓偏差、諧波等電能質量指標的影響比較大，為防止分布式電源保護設置范圍與電網運行的各類指標范圍不符合，導致分布式電源保護頻繁動作，影響電網的正常運行。分布式電源應具備適應電網運行的能力，在電網正常運行、電能質量符合相應標準的要求時，分布式電源應能正常運行，同時，分布式電源還應滿足電磁兼容的要求，其設備產生的電磁干擾不應超過相關設備標準的要求。

2.2功率控制和電壓調節

分布式電源有功功率和無功功率控制是一個非常重要的能力，通過10kV（6kV）及以上電壓等級并網的分布式電源電壓調節按以下規定：（1）同步電機類型分布式電源接入電網應保證機端功率因數在0.95（超前）～0.95（滯后）范圍內連續可調，并參與并網點的電壓調節。（2）異步電機類型分布式電源應具備保證在并網點處功率因數在0.98（超前）～0.98（滯后）范圍自動調節的能力。（3）變流器類型分布式電源功率因數應能在0.98（超前）～0.98（滯后）范圍內連續可調。在其無功輸出范圍內，應具備根據并網點電壓水平調節無功輸出，參與電網電壓調節的能力，其調節方式和參考電壓、電壓調差率等參數應可由電網調度機構設定。

2.3電壓電流與頻率響應特性

分布式電源接入電網一方面影響電網的電壓、頻率和短路電流水平，另一方面，分布式電源根據保護設置對電網的電壓和頻率運行水平做出響應。分布式電源電壓和頻率響應特性必須支持系統電壓和頻率穩定，同時避免損壞連接的設備。

頻率響應特性針對不同容量等級的分布式電源提出不同要求，當并網點頻率超過49.5Hz-50.2Hz運行范圍時，規定其在0.2s內停止向電網線路送電，不增大系統對頻率穩定處理的負擔。頻率高于50.2Hz時，系統有功過剩，分布式電源應具備降低有功輸出的能力，為頻率穩定做貢獻；當頻率高于50.5Hz時，分布式電源應立刻終止向電網線路送電，緩解系統有功過剩壓力。

2.4安全

分布式電源接入低壓電網，直接靠近用戶側，人身和設備安全非常重要。一方面，分布式電源的并網設備或分布式電源安裝附近應有明顯的安全標識，提醒公眾注意安全，防止觸電事故發生；另一方面，分布式電源必須在并網點設置易于操作、可閉鎖、具有明顯斷開點的并網斷開裝置，使得電力設施檢修維護人員能目測到開關的位置，確保人身安全。

2.5繼電保護與安全自動裝置

分布式電源應配置繼電保護和安全自動裝置，包括低壓和過壓、低頻和過頻、過流、短路和缺相、防孤島和恢復并網保護。分布式電源保護裝置的設置必須與電網側線路保護設置相配合，以達到安全保護的效果。

2.6通信與信息

為了滿足電網調度機構對分布式電源的有功、無功的控制以及對分布式電源實時運行數據的掌握，通過10kV及以上電壓等級并網的分布式電源必須具備數據通信能力。包括電源端電網的運行狀態以及機組的參數、模型。

2.7電能計量

分布式電源既可以作為電源向電網送電，又可以作為用戶從電網吸收電能，分布式電源并網必須確定上網電量和用網電量計量點，計量點原則上設置在產權分界的電源并網點。考慮到用戶端的分布式電源的產權分界點可能在戶外，或者其它特殊并網位置，計量點的設置可以與電網企業協商。為保證計量的合格性及公正性，計量表的安裝需經電網與電源雙方認可，并由相應資質的電能計量檢測機構對電能計量裝置完成相應檢測。

2.8并網檢測

檢測是保證分布式電源主要設備和分布式電源建設質量的主要手段。為了保證分布式電源能滿足本標準規定的各項技術指標，并網前需對本標準的各項技術指標進行檢測與確認，以確保分布式電源并網后對電網的電能質量和安全穩定運行不會帶來不利的影響。檢測內容包括有功輸出特性，有功和無功控制特性、電能質量、電壓電流與頻率響應特性、安全與保護功能、電源起停對電網的影響以及調度運行機構要求的其他并網檢測項目，這些檢測內容都是直接關系到分布式電源并網后系統的供電質量和安全穩定運行，對分布式電源和電網來說都非常重要。

［1］豫電調［2012］1510號《河南電網配網調控運行管理規定》.

［2］Q/GDW3383配電自動化技術導則.

［3］Q/GDW667-2011分布式電源接入配電網運行控制規范.