分布式電源對(duì)配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的影響與改善

楊偉國(guó)+羅富寶+雷毅

摘 要：電力企業(yè)在當(dāng)前的工作中不乏存在一些弊端，影響到供電質(zhì)量，在這種情況下，就需要采取有效的措施實(shí)現(xiàn)能源最大化的利用，同時(shí)將能源的消耗降低下來(lái)，這樣才能讓供電質(zhì)量以及供電安全得到更好的發(fā)展，為人們生活水平的提高作出積極的貢獻(xiàn)。本文針對(duì)配電網(wǎng)供電電壓質(zhì)量中的一個(gè)主要影響因素——分布式電源進(jìn)行分析，希望能夠?qū)窈蟮碾娏Πl(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：分布式電源；配網(wǎng)供電質(zhì)量；影響；改善

當(dāng)前的時(shí)代是的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，在電力工業(yè)以及商業(yè)還有在日常居民的生活中，電力都是一種不可或缺的存在，隨著用電量消耗的不斷增多，我國(guó)現(xiàn)有的能源已經(jīng)不足以支撐越來(lái)越大的能源需求，因此就需要采用合理的方式對(duì)這一問(wèn)題展開(kāi)合理的分析，要想預(yù)防能源枯竭的問(wèn)題，首要前提就是要對(duì)現(xiàn)存的弊端進(jìn)行改進(jìn)，以此促進(jìn)供電質(zhì)量的進(jìn)一步提高，針對(duì)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，分布式配電網(wǎng)的應(yīng)用對(duì)供電電壓的質(zhì)量具有直接影響，本文重點(diǎn)從這方面進(jìn)行分析，找出有效的解決方式，讓供電電壓的質(zhì)量得到有效的保障匯，從而將能源的價(jià)值得到最大化的發(fā)揮，這樣才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展。

1 分布式電源

在當(dāng)前的配電網(wǎng)中，分布式電源是重要的組成部分之一，其功率能夠達(dá)到50MW以上，屬于小型模塊電源，同時(shí)還能與周?chē)沫h(huán)境相互適應(yīng)，在當(dāng)前的電力部門(mén)、用戶以及第三方中，都有所應(yīng)用，通過(guò)應(yīng)用分布式電源，可以保證電力系統(tǒng)的需要，也能滿足電力用戶的一些特定的要求，例如向邊遠(yuǎn)地區(qū)的用戶輸送電力，或者向居民區(qū)進(jìn)行供電等，在某種程度上來(lái)說(shuō)能夠有效的促進(jìn)供電可靠性的提高。分布式電源中包括兩個(gè)組成部分，一是發(fā)電設(shè)備，二是儲(chǔ)能裝置，在集中輸電系統(tǒng)中是不直接與35kV以下電壓等級(jí)的電源相連的，其主要的特點(diǎn)在于并不單純的應(yīng)用了傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，而是在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上的一種創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的控制，經(jīng)過(guò)多種新工藝的結(jié)合之后，可以有效的降低對(duì)環(huán)境造成的污染，并且在使用過(guò)程中也是十分便捷的，是一種新型的能源生產(chǎn)系統(tǒng)。

從具體的分布組成方面進(jìn)行分析，發(fā)電系統(tǒng)主要包括以下三個(gè)特點(diǎn)，首先是具有高效的特點(diǎn)，可以最大化的滿足生成電與熱的要求；其次是在現(xiàn)場(chǎng)端能夠進(jìn)行再生；第三是能夠?qū)Ξa(chǎn)生的廢氣與廢熱等實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，讓自身的價(jià)值得到最大化的發(fā)揮。在我國(guó)的發(fā)展進(jìn)程中，分布式電源的發(fā)展主要以風(fēng)電以及太陽(yáng)為主，主要解決的問(wèn)題是偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電情況，同時(shí)還能有效的促進(jìn)供電安全的提升。讓能源的清潔程度得到更好的提升。我國(guó)目前的人口數(shù)量逐漸增多，所以用電的需求量也變得越來(lái)越大，采用分布式電源以后，就能夠有效的緩解現(xiàn)有的壓力，讓電源實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果。

從分布式電源的發(fā)展情況進(jìn)行分析匯，主要是與資源條件有關(guān)的，同時(shí)電力系統(tǒng)在管理方面的政策直接影響著分布式電源的發(fā)展速度，產(chǎn)業(yè)供電的需要決定著分布式電源的發(fā)展成本。我國(guó)目前在資源條件方面，主要是以風(fēng)能以及太陽(yáng)能為主，分布式電源與二者相互結(jié)合，起到相輔相成的作用，其中太陽(yáng)能主要集中的地區(qū)是西北以及華北，能夠采取集中開(kāi)發(fā)的方式。從電力系統(tǒng)的相關(guān)管理政策來(lái)看，我國(guó)當(dāng)前主要采用的電價(jià)方式為成本核算，并且逐步對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電以及風(fēng)能發(fā)電等形式的發(fā)電政策予以進(jìn)一步的完善，由此實(shí)現(xiàn)電力水平的提高。為了滿足產(chǎn)業(yè)供電的需要，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，所以對(duì)能源提出了更高的要求，同時(shí)我國(guó)正處在工業(yè)化的發(fā)展階段，用電量呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)的勢(shì)態(tài)，在這種情況下就需要促進(jìn)配電網(wǎng)技術(shù)水平的提高，以滿足工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程。

2 影響

通常低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是表現(xiàn)成放射狀，是分布式電源的低壓配電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)特征。分布式電源對(duì)系統(tǒng)供電電壓包括兩方面：

2.1 首先，分布式電源的本身發(fā)電波和起停影響了配電網(wǎng)低壓用戶供電質(zhì)量。其中，在分布式電源變成可再生資源的方式時(shí)，它的發(fā)電量不再是穩(wěn)定不變的，甚至在某些情況下低壓用戶的用電質(zhì)量出現(xiàn)頻繁起停，再這樣的條件下分布式電源很大程度上影響了其他用戶供電的質(zhì)量。

2.2 將分布式電源并入，可以使整體短路容量增加，強(qiáng)化了系統(tǒng)電壓的強(qiáng)度，使區(qū)域配電網(wǎng)內(nèi)因削弱和抑制的原因出現(xiàn)沖擊性負(fù)荷透切、故障等現(xiàn)象，從而削弱和抑制了普通電網(wǎng)的供電質(zhì)量，導(dǎo)致母線電壓閃變、跌落的程度。

3 改善

以天潤(rùn)銅陵樅陽(yáng)縣三公山風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目接入系統(tǒng)為例預(yù)計(jì)在樅陽(yáng)縣東北部開(kāi)發(fā)兩期風(fēng)電項(xiàng)目，總裝機(jī)規(guī)模97.5MW，分別為一期三公山風(fēng)電項(xiàng)目49.5MW、二期白云巖風(fēng)電項(xiàng)目48MW。兩個(gè)項(xiàng)目的接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案為風(fēng)電共用110kV升壓站，站外以1回110kV線路（長(zhǎng)約18.7km）線路接入110kV橫埠變。在對(duì)配電網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的改善方面，采取分布式電源，其具體的策略如下：

3.1 控制逆變型分布式電源電壓的策略

一方面，雖然旋轉(zhuǎn)型分布式電源以及呈現(xiàn)發(fā)電較穩(wěn)定的趨勢(shì)，但是在旋轉(zhuǎn)性分布式電源進(jìn)行并網(wǎng)前后會(huì)出現(xiàn)并入點(diǎn)的電壓產(chǎn)生很大的波動(dòng)，影響了用戶的供電質(zhì)量和供電安全。另一方面，哪怕旋轉(zhuǎn)型分布式電源已經(jīng)能夠很大程度上抑制配電網(wǎng)電壓閃變的問(wèn)題出現(xiàn)，但對(duì)配電網(wǎng)短路容量也有了很大的限制，不能無(wú)限制的接受配電網(wǎng)輸送大量的電量。

逆變型分布式電源的優(yōu)勢(shì)比旋轉(zhuǎn)分布式電源更好。一方面，在同一情況之下容量相同的逆變型分布式電源對(duì)并網(wǎng)后的并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓影響較小，即使是在可再生資源的條件下其發(fā)電量并不穩(wěn)定，也不會(huì)影響到并入點(diǎn)的電壓。另一方面不會(huì)很大程度的增加體貼的短路電流，導(dǎo)致全面保護(hù)配置的改變。即使采取定功率控制的方式逆變型分布式電源，也不能避免配電網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)電壓波動(dòng)的情況，導(dǎo)致用戶用電的質(zhì)量不穩(wěn)定。而如果采取有效的控制策略在一定程度上可以控制并入點(diǎn)的電壓，它的效果可以達(dá)到旋轉(zhuǎn)型分布式電源壓制配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓閃邊，不會(huì)出現(xiàn)用戶用電不穩(wěn)定和電質(zhì)量不高的現(xiàn)象。

3.2 儲(chǔ)能

在能源可再生能源的情況下，不能避免發(fā)電量波動(dòng)的情況。如果要壓制發(fā)電量的波動(dòng)影響配電網(wǎng)供電電壓，就必須要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行能源儲(chǔ)存。主要儲(chǔ)能方式有：超級(jí)電容器、蓄電池、飛輪等三種方式。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)現(xiàn)代化的發(fā)展建設(shè)，對(duì)于配電網(wǎng)技術(shù)又提出了更高的要求，因?yàn)楫?dāng)前的分布式電源在接受能力方面還存在一定的局限性，所以會(huì)對(duì)供電質(zhì)量以及安全帶來(lái)一定的影響，基于這一情況，必須要采取有效的措施加解決，在發(fā)展我國(guó)工業(yè)的同時(shí)，有效的對(duì)分布式電源資源進(jìn)行節(jié)能排減，進(jìn)一步提高對(duì)資源的利用率。

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