利用分布式風電并網改善配電線路末端電壓

林志琦 張睿 長春工業大學 李超 國網吉林省電力有限公司松原供電公司

1 對電能質量所產生的影響

雙饋型以及直驅型風電機組分別包含著三分之一以及百分之百額定容量變流器，在變流器當中開關器件高速的通斷使得能量大、頻率比較高的電磁干擾，接入配電網以后會對電能的質量產生著一定的影響，主要是表現在如下的幾個方面：1.電壓會跌落。當發生三相短路故障的時候，低電壓所具備的穿透能力將會分散式的被接入到風電機組，在較短的時間內可以提供短路的電流，會對電壓起到一定的支撐作用，這樣能夠顯著的將其負荷末端電壓跌落的情況給予改善，并且隨著功率注入的越大電壓支撐的效果就會越好。同理，在單相接地故障的時候，故障相電壓也能夠起到一定的支撐作用；非故障相的電壓會隨著風電機組的接入而被提升，所能夠提升的容量將會與電源容量成正比的關系。2.電壓的閃變。負荷瞬時對發生的變化如果超過了電網所能夠進行調節的能力以后，就會出現供電電壓的閃變現象。當分布式的風電機組接入以后，就有可能會使得電壓的閃變得以改善。主要的原因是：電力電子變流器能夠使得所輸出的電壓更加的穩定，在一定的程度上負荷所產生的變化有可能會被變流器相抵消；但是假如變化的幅度或者是速率已經超過了進行調節的能力，那么所產生的效果就會下降。3.電磁所產生的干擾。風電機組電力電子的變流器當中開關的器件如果頻繁的通斷，就非常容易產生頻率高頻的分量，就會對電網造成50HZ以外所產生的電磁干擾。當機組進行安裝的位置與線路的末端越接近，對電磁的干擾就會越嚴重；相反，機組與系統當中的母線越近對系統所產生的電磁干擾就會越小。假如變流器電磁兼容設計是非常合理的，那么所產生的這種影響就是在能夠接受的范圍之內。

2 對供電可靠性所產生的影響

因為分散式并入風電機組可以使得配電線路實際所輸送的功率減少，系統支撐的能力就會被提高，所以，使得供電可靠性被提高。同時，在配電網發生瞬態故障的時候，配電網能夠將其分解為很多孤島進行獨立的運行，不僅能夠使得停電的面積減小，同時也能夠使得系統的可靠性得到相應的提高。但是，假如配電網發生了永久性的故障，因為風電的波動性是比較大的，特別是具有小容量的風電機組，并沒有儲能作為支撐，是不能夠單獨的維持著一個正常區域的供電，是需要在對其進行投資的范圍內配置相應的儲能元件。

3 隨配電網二次系統所產生的影響

3.1 對繼電進行保護所產生的影響

通常的情況下，低壓配電網基本上都是輻射式的網絡，所以，配電網對繼電的保護是不需要方向元件。但是，風電機組接入以后，會對故障流向產生直接的影響，在不存在方向元件的情況下，保護是不能夠判斷出故障的位置，就有可能會發生誤動的情況。這個時候，可以在相應的系統當中假如故障限流器來解決這樣的問題。同時，還可以采用多代理的技術來采取保護的方案，實現比較復雜并且保護的算法，使得保護能夠在相互的配合以及整體上能夠具有適應性以及靈活性。

3.2 對重合閘產生的影響

當重合閘動作的時候，風電機組并沒有被解列，非同期合閘使得沖擊的電流重合閘失敗。這樣的問題建議要采取同期并網的方式來解決。

3.3 對計量所產生的影響

分布式電源接入以后，潮流有可能是雙向的，所以，現有的計量裝置是不能夠滿足當下的需求。可以采用增加雙向計量的電能表。

3.4 對故障處理的模式所產生的影響

當前最為典型的故障處理的模式主要是包括重合器故障的處理模式、基于主站監控故障的處理模式、系統保護的故障處理模式。對于分布式風電接入系統建議最好是采用系統保護故障處理的模式，它能夠將其保護功能完全的下放，爭取在新型的帶方向的饋線終端上來實現對饋線實施保護的功能，這將由利益使得配電網故障的處理響應速度得到一定的提升，同時使得供電可靠性得到一定的提高。

4 結束語

將其風電分散的接入會增加配電網末端電壓的波動性，增加其保護以及計量具有的復雜性，同時還能夠提高配電網進行調度運行的難度。所以，需要對接入配電網末端的風電機組容量，對其進行合理的配置，創新配電網末端的保護以及計量的設備，優化器配電網進行調度的模式，只有這樣才能夠徹底的解決配電網供電的能力不足以及電壓低等問題，同時還能夠滿足經濟上的需求。

[1]趙波,王財勝,周金輝等.主動配電網現狀與未來發展[J].電力系統自動化，2014,12

[2]裴瑋,盛鹍,孔力,等.分布式電源對配網供電電壓質量的影響與改善[J].中國電機工程學報,2015,03

[3]許曉艷,黃越輝,劉純,等.分布式光伏發電對配電網電壓的影響及電壓越限的解決方案[J].2014,10