分布式電源并網對電網的影響

劉星

【摘要】：目前，我國電力雖處于一個供大于求的狀態，但其電源結構不是十分合理，嚴重危害生態環境、阻礙經濟社會發展以及影響電力系統安全可靠運行。如何最大限度的利用電力資源、有效提高供電系統可靠性一直是國家需要重點研究的內容，其對電力系統前期的建設、中間的運行以及后期維護都會產生一定的影響。目前我國的供電方式大都是采用電源-輸電網-電網-用戶傳統供電方式，此技術已相對成熟，但其效率一般在28%～35%左右，對環境的污染嚴重，并仍無法完全滿足供電安全可靠靈活多樣等方面要求，我們需要從一些新理論、新技術方面尋求突破，分布式電源并網研究就是其中之一。因此研究分布式電源并網的方式、分析其對電網的影響具有十分重要的意義。

【關鍵詞】：分布式電源并網；電網；影響

1、導言

分布式發電具有節能、發電方式靈活、就地消納等特點，是集中供電模式的有益補充。并網運行是分布式供電較為常見的一種運行方式，對電網影響較大，需加強研究，減少負面影響，使其積極作用得到充分發揮。

2、分布式電源并網系統的含義

分布式電源并網系統主要是為了滿足用電用戶的需求，有效提高電網運行的經濟性。通常分布式電源并網系統需要與環境友好兼容且就近用戶，可以是所有用戶周圍環境友好型發電設備。再生能源和不可再生能源是分布式電源并網系統的主要能源類型，其中可再生能源并網系統可以對廢能進行高效利用，進而產生電和熱，例如利用廢熱、廢氣以及其他壓差發電來實現能源循環利用。

3、分布式電源并網對電網的影響

3.1對繼電保護形式的影響

以我國目前的電網狀態分析，很大一部分電站以限時速斷為保護電網安全的方式。而相當大比例的電站是單體放射結構，缺乏傳輸方向。雖然這種成熟的保護方式能促使電網線路正常工作，但是新的發電系統并進整個電網后，新的功率值會改變繼電保護的反映數值，一個誤讀就會導致電網運行事故的發生，更不用說并入主電路后分線路一旦出現故障，對于分布式電站系統的正常運行也產生不良反應。

3.2對電網效益的影響

分布式電源的接入可能使電網的某些設備閑置或成為備用。如當分布式電源運行時，與配電系統相連的配電變壓器和電纜線路常常因負荷小而輕載，導致配電系統部分設備成為相應的分布式電源的備用設備，從而使電網的成本增加，效益下降。而分布式電源由于規劃布局不合理，中、低壓供電線路長、覆蓋面廣，線路及產品和設備陳舊、老化，并網計量方式不當，裝置配置不合理，管理、監督不利，易造成運行中損耗較大、經濟效益低。

3.3對電能質量的影響

隨著近些年來電力電子器件的快速發展，采用逆變器接入電網成為分布式電源接入電網的主要手段，相比傳統的通過同步發電機、異步發電機接入電網，采用逆變器入網方式的電力系統受浪涌傳播影響要大的多。分布式電源接入電網后，有可能改變原先系統潮流方向，使某些用戶電壓升高，也有可能影響電壓降落補償裝置的測量，使補償裝置補償電壓未達到目標電壓要求，從而使電壓更低。那些由電力電子裝置接入電網分布式發電系統會產生大量的諧波，嚴重影響電能質量，因此在安裝分布式電源裝置之前需要估算其產生的諧波多少，以安裝相應的諧波過濾裝置，保證電能質量。

3.4對調度實時運行、快速搶修業務的影響

增加電網調度與運行管理的復雜性.分布式光伏電站出力具有大的隨機性，而用戶自備分布式光伏電站一般皆根據用戶自身需要安排出力，調度運行合理安排電網運行方式、確定最優網絡運行結構難度加大。同時，分布式光伏的接入會影響電網的施工與檢修維護工作。由于難以對“點多面廣”的分布式光伏進行控制，且當前面臨一個運行人員負責分布在不同地方的多個光伏電站運維情況，停電操作及時性難以保證，停電檢修難度增加，降低搶修業務處置效率。

4、相關建議及對策分析

4.1規范管理制度

完善管理制度，規范并網運行流程.為應對分布式光伏并網后其波動性、間歇性對電網安全運行的不利影響、提高對分布式光伏電網的駕馭能力、服務規范好分布式光伏并網運行管理，需及時制定分布式光伏并網運行管理相關規定，對接入電網分布式光伏并網調度管理、運行管理、繼電保護及安全自動裝置管理、調度自動化管理、檢修管理等環節進行統一規范，加快分布式光伏并網步伐，推動新能源產業發展。完善技術規定，提升分布式能源并網安全水平。對不同種類分布式光伏發電的技術原理、標準和規范等的研究和學習，制定分布式光伏接入電網繼電保護配置、制定相關可操作性強的技術規范等，為分布式光伏和電網安全運行提供技術支。

4.2控制電壓波動

操作者可調節有載調壓變壓器的分接頭，從而降低分布式光伏電源造成的電壓波動。但當電網末端電壓存在越限狀態時，這一操作并不能達到有效處理程度。另外，若對有載調壓變壓器的抽頭頻繁調節，可能會影響到抽頭的運行壽命以及控制效果。相關研究者在數據計算中發現，要想降低變壓器抽頭的調節次數，可采用無功優化運行方案，通過對光照及負荷強度的預測實現對最大功率點的反饋與跟蹤，達到對無功電源的優化與協調。

4.3重視監控并升級軟件

新技術的使用由于其并網的負面影響需要有效控制，所以有效的監控環境是必不可少的。所接入的電網由于單體結構較簡單，電網信息的收集也十分容易。但是分布式電站的接入使得電網變得復雜，問題出現的可能性增加。相應地需要監控的內容也增加了不少，需要協調的情況也會變多。不僅是電網反映的信息復雜多變，而且由于電網的電流流向可能因為不同分布式電站的接入以及其電能的流向有進有出，變為了雙向電流。這就使得電能的計量變得更加復雜，整個計量系統都需要改進。

結論

總之，隨著分布式光伏并網數量的增加，分布式光伏并網對配網接線方式等的影響逐漸顯現，分析研究得出分布式光伏并網導致配網接線方式的復雜化，增加了電網運行調度指揮難度，不利于負荷準確預測影響電網安全。應從網源協同的角度出發，加強規劃引領、規范管理制度、借力科技創新、重視經驗積累和開展試點探索，減少分布式光伏并網后的不利影響，從而實現分布式光伏項目和電網的安全穩定運行。

【參考文獻】：

[1]韋鋼，吳偉力，胡丹云，李智華.分布式電源及其并網時對電網的影響[J].高電壓技術，2014，01：36-40.

[2]葉愛芬.分布式電源并網時對電網的影響分析[J].科技創新導報，2012，20：87.

[3]高重暉，吳希.分布式電源并網對電網網損影響的研究[J].吉林電力，2013，02：17-18+26.