淺析大規模分布式電源并網對電網調度的影響

摘 要：在配電網中，通過分布式電源的加入，有效減少了網損，在偏遠地區中，節省了電網投資，這種放不是電源得到了高度重視，也是研究的熱點。本文介紹分布式電源并網系統的種類，分析了大規模分布式電源并網對電網調度的影響。

關鍵詞：大規模；分布式；電源并網；電網調度；影響

分布式發電具有很多優勢，有助于建設友好型環境，而且，占地面積小，還具有低網損、投資少等諸多優勢.在智能電網中，是重要的組成內容。不過，在如今的風電場中，以及光伏電站中，接入的容量日益增多，使電力系統承受的工作壓力明顯增加，因此，對其穩定性、安全性提出更高的要求。另外，在大規模的分布式發電并網中，對電網調度工作也提出了新要求。

1 分布式電源的并網系統的種類

對于分布式電源，按照特性與需求，可以將分布式電源并網系統劃分為以下三種：

（1）分布式電源的輸出電流不屬于工頻，對于這樣的電源，往往設置了逆變器并網系統，比如：燃料電池，以此進行發電，利用交→直→交逆變器，轉化分布式電源的電流，將其轉化成為工頻交流。（2）并網系統能夠具有同步功能，在配電網并網運行中，分布式電源可以同步工作。如果分布式電源參與調峰，以及充當啟動電源時，往往應用這樣的并網系統。（3）并網系統能夠進行遠方控制功能，在未來的智能電網中，這是一個明確的發展方向，在電網調控中心，要根據負荷的變化，以及潮流控制，滿足實際需要，有效控制電源的啟停，并且，控制輸出功率，在整體上，優化配電網的運行質量。

2 分布式電源對電網調度的影響

2.1 影響繼電保護

對于傳統的配電網，進行規劃設計時，主要是鏈式網絡，往往只設置一個電源，但是，接入分布式電源以后，就得到了多電源的電網網絡。即使出現故障，形成故障電流，利用分布式電源的容量，可以電網的正常運行。分布式電源在連接配電網之后，提高了配電網的安全性能。分布式發電系統連接配電網的時候，原來的配電網會受到相應的影響。影響最大的就是故障電流，這會繼電保護裝置帶來不良影響。在傳統的配電網中，主要采用主饋線三段電流的保護模式，一旦饋線出現故障，在最短的時間內，能夠恢復供電。對于分布式電源并網，可以將線路分為兩段，一是雙電源供電，二是用來單電源供電，這樣會減小線路保護，甚至會發生拒動。不僅如此，通過分布式電源并網，容易帶來線路故障的保護，附近的線路也容易瞬時速度的保護，不僅保護誤動作，也將損失選擇性。

2.2 影響電壓的波動

分布式電源并網，經常會給電壓造成波動影響，如果分布式電源得到了合理的設計，能夠與負荷的運行處于正相關狀態，那么，分布式電源就能有效制約電壓波動。若分布式電源未能得到科學設計，接入了與電網不匹配的容量等，就會線路的潮流明顯增大，影響了電網電壓。

2.3 影響配電網的電壓分布

在配電網中，具有很多的拓撲結構類型，一般情況下，放射狀鏈式結構的應用面最廣。當分布式電源并網之后，電壓分布會受到相應的影響，如果總出力不變，在電源、母線之間，電氣距離會越來越小，那么，電壓分布就會受到很大的影響。如果與分布式電源并聯的負荷很大時，要科學調整系統的電壓，并且，根據實際情況，提高局部節點電壓。如果并入位置不變，由于總出力的增加，電壓也會增加，進而提高電壓水平。

3 大規模分布式電源并網對電網調度運行的影響

3.1 影響負荷計劃管理

分布式電源主要分為兩種，一是功率可控型；二是功率不可控型。對于不可控型，主要包括：風力發電，以及光伏發電等。對于功率可控型，主要有：生物質能發電，以及微型燃氣輪機等。對于不可控的分布式電源，其發電功率往往會受到天氣、環境，以及水文等因素的制約，在可預測性方面，并不樂觀，因此，電網負荷的預測工作存在很多困難。

3.2 影響電網備用容量

在電網中，接入分布式電源時，之所以會產生波動，主要是因為受到了風力發電、太陽能光伏發電等影響，這樣的電源功率往往是隨機生產的。在最壞的情況時，應該投入、切除分布式電源的整體功率。對分布式電源進行接入時，在電網中，應該設置有效的備用電源，也就是將火電機組作為備用，在分布式電源中，如果輸出功率出現波動，能夠平衡發電，滿足實際負荷需求，進而提高電網運行的穩定性。

3.3 影響系統運行穩定

在電網中，通過接入大規模的分布式電源，系統的穩定性無法得到保障。因為分布式電源經常出現不發無功的現象，在配電網中，沒有相應的無功功率，這就在整體上，減低了配電網電壓的穩定性。對于分布式電源，其功率因數應該保持在0.980.99之間，如果風電場、水電裝機容量比較大，沒有充足的無功功率，此時，電網電壓的穩定性就會受到影響，甚至導致系統電壓的崩潰。在以往的配電網中，在規劃設計時，往往沒有重視分布式電源。由于分布式電源的并網，配電網的潮流分布，以及功率流向都會發生變化，再加上分布式電源功率的不斷增加，在電源的附近，一些局部的配電網電壓、潮流就會越限，嚴重降低了系統的穩定性。在分布式電源中，因為功率的增加，輸出功率也會不穩定，這就影響了電網的安全性，情況嚴重時，整個電力系統會處于失控狀態，使電網崩潰。

3.4 影響電力系統頻率

在電力系統中，頻率與有功具有密切的聯系，如果出現負荷變化時，在分布式電源中，調節功率就會減小，很難根據負荷的變化，進行有效的調整，在這樣的情況下，系統的頻率就會發生明顯波動。在大型的風電場中，如果遇到有風天氣，有或者在光伏電站中，突然得到光照，也會影響系統的頻率，這就對系統的調頻作業提出更高的要求。

4 結語

分布式發電，在很大程度上，減少了排放量，對環境保護也具有積極作用，但是，分布式電源的種類較多，接入電網之后，裝機容量明顯增加，給電網系統造成了諸多影響，因此，在現有的電網調控中，應該對管理模式進行完善，不斷提高電網的穩定性，促進電力行業的發展。

參考文獻：：

[1]魏曉霞，劉士瑋.國外分布式發電發展情況分析及啟示[J].能源技術經濟，2014，9（22）：5865.

[2]李黎.分布式發電技術及其并網后的問題研究[J].電網與清潔能源，2013，26 （2）：5559.

作者簡介：張熙（1982），江蘇宜興人，本科，工程師，從事電網調控工作。