剖析分布式電源并網和其對配網的影響

王水石

國網福建福鼎市供電有限公司，福建 福鼎 355200

剖析分布式電源并網和其對配網的影響

王水石

國網福建福鼎市供電有限公司，福建 福鼎 355200

隨著我國國民經濟水平的提高，科學技術的不斷進步，電力事業也有取得了很大成就。分布式電源接入到電網中后，配電系統就開始從輻射型的網絡變成中小用戶的互聯網絡，這對傳統的配電系統將會產生巨大的影響。為了提高配電系統運行的性能，要最大限度的發揮分布式電源優點，下面就分析分布式電源接入到系統中后對配網的影響情況。

分布式電源；并網；配網影響

分布式發電技術不僅能量來源豐富，而且其運行方式要比傳統方式更加清潔無污染，隨著我國可持續發展戰略的提出，分布式電源是未來電源的發展趨勢。但是目前接入分布式電源后，會對整個配網系統造成很大影響，例如對運行電壓會造成影響，對電能的質量有一定影響，對系統保護情況也有影響，下面就對這些問題進行分析。

1 對分布式電源的分析

1.1 分布式電源的定義和分類情況

分布式電源和傳統集中發電電源方式不同，一般情況下是指功率在數千瓦到 50MW的小型電源，或者是指分布在負荷附近的獨立電源，這些分布式電源由用戶、電力部門以及第三方所有，這些發電設施可以保證用戶在生產和生活中的特殊要求。從概念上而言，安裝在用戶附近的小型發電設備都屬于分布式電源。例如有各種蓄能技術，冷熱電聯產，以及熱電聯產等。從這個概念上分析，在我國的小熱電、小機組和小火電都屬于分布式電源。不同領域分布式電源的分類方式也不同，如果按照電源是否可再生可以分成兩類，一類是不可再生的分布式電源，例如化石燃燒能源，燃料電池發電形式，或者復式發動機形式的電能等，而另一種是可再生的分布式電源，例如生物質能發電，太陽能發電，光伏發電，風力發電等。

1.2 對調控中心和調度運行的分析

調控中心是整個分布式電源控制的中心，因此必須協調好調控中心的工作，避免出現配電問題。在對配電系統進行布置時，間距都是依靠饋線的長度決定的，安裝完主要設備后，還要對分散需方配電設備進行設置，由此可見，在配電系統中，涉及電器設備非常多。設備結構都是閉環式的設計，使用時呈現輻射狀，與此同時，網絡線路參數還比較大。配電系統和居民、商業用戶的設備都是直接連接的，控制好中間環節后，就能保證供電的可靠性和穩定性。為了電力系統安全的運行，必須對危險位置的排查，在進行電力調度操作中，可以讓工作小組在調度會議時間，或者是安全日分析調度過程中的危險點，從而形成有效的記錄，排查各個危險點，制定定期檢查方案，對危險點的變化情況也要及時記錄，避免其中的不規范行為。

2 分布式電源的并網情況分析

當電網和分布式電源進行并網連接時，通常會把幾十兆瓦的分布式電源和較高的電壓電網進行連接，例如將其連接到 110kV，或者 35kV的電網中。如果用戶、商戶的位置比較分散，其使用的分布式電源要和配電電壓級進行連接，一般電壓為10kV、35kV和 220kV[1]。分布式電源并網就是把正常的配電網絡和分布式電源進行連接起來的設備，這也是讓分布式電源可以和外界進行連接的一個手段。并網包設備可以對分布式電源單元進行調度、保護，以及有效的測量和控制，由此可以得知，地區的電力系統，分布式的電源，以及并網系統之間可以進行互動交流，這些設施也是控制和通信的基礎保障。并網系統有很多種，例如逆變器型并網系統，其使用光伏發電系統，可以發出高頻交流電，還有遠方調度模塊的并網系統，工作人員可以結合實際情況，對分布式電源起停情況做遠方控制。

3 分布式電源對配網情況的影響分析

3.1 分布式電源對配網規劃情況的影響

在配網中接入分布式電源，增加了對電力負荷預測的難度，在規劃區內用戶可以結合自身實際情況安裝和使用分布式電源，也可以把電源提供給規劃區域內的其他用戶。電力負荷和分布式電源相互會抵消，進而影響規劃區的符合增長情況。除此之外，安裝分布式電源的位置不確定，而其輸出的電能會受到自然條件的影響，因此有效的電能不穩定，有一定的隨機性。進行電網規劃中不能準確預測到電力負荷的增長情況[2]，負荷在固定區域的分布情況也難以確定。進行配電網規劃時，其有多目標動態的特點，是一個非線性的整數規劃問題，維數和其動態屬性有直接關系，一般都會有幾千個節點需要考慮，如果在規劃區內又增加了一些分布式電源，那么設計出最優的網絡布置方案就更加困難。

▲▲分布式電源使用的機組類型有很多，因此能源比較多樣化，在建設、運行和維護方面需要很大的成本。因此在配網規劃中，要設計中整體的電源結構，對不同類型的電源進行合理協調。

3.2 分布式電源并網對變電運行中電壓質量的影響

我國電能質量實驗室對電壓質量指標作出規定：電壓波動、電壓偏差和閃變的參考值即為電壓質量的具體指標。分布式電源并網在變電運行中會對配電線路的電壓質量造成影響。電網電壓分布主要依照電網潮流決定，當電網中電源注入功率發生巨大變化時，將引起變電運行中電網母線節點間出現較大的電壓偏差、閃變和波動。分布式電源并網主要對電壓質量的影響是在電源功率波動方面，主要表現出分布式電源起停，可再生分布式電源波動性和電源發電功率不可控特性方面。分布式電源的接入建立在電子技術之上，還會對變電運行造成一定的擾動，嚴重影響系統電能的質量。變電運行中，電源電壓質量直接決定變電運行的穩定與安全。分布式電源并網，主要對電源電壓的電壓波動起到控制作用。如果變電運行合閘過程中發生三相短路故障，分布式電源會抬高電壓，調整電壓的跌落情況，并且提升注入功率，有效阻止電壓的跌落，從而實現對電壓穩定性的控制。因此，合理的分布式電源并網方式應用，對于變電運行穩定至關重要。

總結：分布式電源是一種新型的電源，在市場中有非常大的競爭力，隨著基礎技術的完善和成熟，其在電力系統中的應用也越來越多，但是在應用前技術人員要掌握其對電網規劃，以及配網中電壓分布，電能質量的影響，然后有針對性地進行預防和處理，提高其實際的功能價值。

[1]殷桂梁,郭磊,張田田等.基于自適應陷波器的單相分布式電源并網控制方案的研究[J].電力系統保護與控制,2013,(13):48-53.

[2]吳潤澤,王欣宇,張曉平等.一種分布式電源并網監控通信適應性評價方法[J].電力系統自動化,2014,(8):72-77,107.

[3]楊素琴,羅念華,韓念杭等.分布式電源并網動態無功優化調度的研究[J].電力系統保護與控制,2013,(17):122-126.