分布式發電對配電網的影響

王媛媛

摘要：我國是電力需求大國，電力運行的安全與穩定，是國家、社會正常展開生產生活活動的基本保障之一。電力事業的進一步發展，分布式發電對配電網影響越來越明顯，不僅降低了裝置的穩定性，也制約了電力運行的流暢性，必須對此進行深入研究。基于此，本文主要闡述了分布式發電的含義、主要類型及其特點等相關概述，并探討了分布式發電對配電網的影響，以此僅供相關人士交流參考。

關鍵詞：分布式發電;配電網;影響

一、分布式發電的相關概述

（一）分布式發電的含義

分布式發電，亦叫DG，即為了加強部分特殊用戶的用電保證，而在其附近安置功率不高于3x107W的小型發電機組，從而在滿足特殊用戶需求，支持配電網經濟運轉的同時，不影響整體配電網系統正常運轉[2]。一般來講，主要是由小型的風力發電設備、光伏發電設備、燃料電池或者是燃氣輪機混合發電組來承擔這部分工作，因為安置相對方便，且與用戶的距離相對較近，提高了用電的穩定性和可靠性，供電質量和安全明顯上升，因而受到越來越多用戶的青睞。

（二）分布式發電的類型

1.風力發電技術

風力發電技術，即將風能通過有效的能量轉換形成電能，從而滿足用戶用電需求的一種發電技術。風能作為典型的清潔能源，具有明顯的環保性和可持續性，因此占據了電力新能源發電的較大比例，技術相對成熟，規模相對龐大。該技術實際的電力輸出在很大程度上受到風能的影響，其發電效率約24%，商業發展價值顯著[3]。另一方面，風力發電技術的穩定性有待加強，其輸出功率缺乏穩定性，可能出現閃變、波動、電壓偏差的問題，波動性較大，也導致其電能質量并不穩定。

2.太陽能光伏電池發電技術

太陽能光伏電池發電技術是充分利用了太陽能的作用，在半導體材料的支持下， 形成光電效應，從而使太陽能變成電能。這種發電技術也具有極強的環保清潔性，具有維護方便、安全穩定、規模可大可小、耗材小、無污染等優點。半導體器材是目前太陽能電池的主要材料，其能量轉換也主要是通過光伏效應來完成，但相較于風能發電，其發電效率相對較低，僅為15%左右。

3.燃料電池發電技術

燃料電池發電技術，是充分借助了相關氧化劑和催化劑，將燃燒燃料進行科學的化學反應，從而利用化學能獲得電力。與風能和太陽能不同，該技術可選擇的燃燒對象較多，且其發電效率高達42%～86%，及時在其燃燒發電過程中，熱能會有所損失，但仍具有極高的能力轉化率[4]。

（三）分布式發電的特點

作為一種環保、新興的發電技術，分布式發電具有許多突出特點和優勢。第一，分布式發電必須靠近用戶，具有操作簡單、快捷，使用便利的優點。第二，分布式發電具有優良的可持續性和再生性，是一種綠色能源，對空氣、生態環境等的污染和破壞性很低。第三，分布式發電容量具有較強的靈活性，不僅能獨立運行，增強了用戶用電的穩定，也能通過協調和控制與其他網絡配合，并網運行。第四，可以提高大范圍電網的安全性能，發生意外時，分布式發電往往可以起到較好的彌補作用，補充電路，為用戶持續供電。第五，分布式發電的電耗損相對較小，降低了對配電站的必要需求，從而有利于控制成本。

二、分布式發電對配電網的影響

（一）影響電網運行安全與穩定

接入分布式電源，就增加了原本配電網的復雜性，對電網安全呢、配電運維人員以及電力使用者都會產生影響。甚至在一些孤島效應下，當電網出現斷電情況，配電網發電裝置沒有及時甚至根本無法對相關故障情況進行檢測，錯誤性持續給公共電網供電，埋下安全隱患。此外，分布式發電系統安裝地點通常在用戶附近，具有一定的獨立性和自由性，如果電聯連接不科學，安裝位置不合理，就會降低配電網的可靠性。

（二）影響自動重合閘裝置

傳統的配電網的結構主要以單側電源放射式為主，即使重合閘發生瞬間性故障，也不會阻止重合動作，配電網仍然能正常運行。而在分布式發電接進配電網后，這種運行模式就發生了改變，使得自動重合閘的穩定性和安全性有所降低。首先，故障點發生電弧重燃。在配電網中接入分布式發電系統后，即使出現故障點無法測電壓，分布式發電系統仍會供電給故障點，流失大量電能，也不利于整體系統的安全運行。自動重合閘理論上是為了保護配電網的安全，在瞬間性故障發生時自動修復，但分布式發電系統可能造成故障點重燃，破壞中的絕緣體，擴大故障的破壞性，降低配電網運行的穩定和可靠性。其次，非同期合閘。當故障發生時，分布式發電會出現電流速度變化的可能性，其電流可能加減速，這一時間段自動重合閘啟動，就可能出現配電網系統測電源和電力孤島的相交差，導致二者的不一致性。如果這種相交差過大，非同期重合閘就會承受超標的電壓和沖擊電流，導致出現問題，降低配電網安全。

（三）影響電能質量

分布式發電對電能質量的影響主要體現在兩方面。其一，是受分布式發電的獨立性影響，其電源的掌控者是用戶自身，在停止和啟動分布式電源上具有較大的自由性，可以完全以自身實際需求來控制電源，但頻繁的操作電源會增加電源波動性，從而增加電量符合變化，也就使電壓調整更困難。其二，電壓凹陷、擾動、瞬態、諧波等造成的電壓偏離是導致電能質量降低的主要原因，這與分布式發電系統息息相關。而電能質量降低可能會給工業生產企業帶來極大的危害。

（四）影響電流保護

分布式電源對電流具有增強和分流的作用。一般來講，配電網有穩定的電流大小，接進分布式發電系統之后，一旦發生電流增大或減少的問題，就可能產生電流大小差異，故障電流就會沖擊配電網系統，靈敏度造成負面影響，降低配電網整體的協調和配合。首先誤動會影響配電網運行，而不確定的電流強度會加大這種可能性。當發生誤動時，原本作用和功能就會被降低，也就使得配電網整體系統的保護功能降低。其次靈敏性受到電流影響，當電流降低時，靈敏度也會隨之減小，出現拒動現象，也就容易出現配電系統運行不穩，故障頻發的現象。

結束語

總之，分布式發電對電力系統可持續運行具有明顯的促進作用，但仍然存在一些問題需要進一步探討解決，促進分布式發電更好地服務配電網系統，促進電力事業可持續發展。

參考文獻

[1]賈云隆.探討分布式發電對配電網繼電保護的影響[J].工程技術：引文版， 2021（2015-9）：37-37