分布式風電對配電網電壓的影響

劉丹

摘要：社會工農業生產速度加快，人們在生產生活中對能源的需求增加，所以我國開始大力支持風力發電，風力發電屬于可再生能源，對社會經濟與環境的持續發展有積極的促進作用。基于此，近年來我國開始加大風場的建設與開發力度，為了進一步促進風電場建設效率和現代化程度的提升，對分布式風電對配電網電壓的影響展開了研究，以促進電力領域的長足發展。

關鍵詞：分布式風電;配電網;電壓

分布式風電場具有發電方式靈活、環境效益好等優勢，是促進風電資源進一步開發的可行之策。對于分布式風電場接入的配電網系統，其風電功率有所波動，一旦配電網出現故障，風機的故障穿越特性，會導致配電網電壓穩定性受到影響。因此，提高分布式風電場的的穩定性，避免配電網系統發生故障，是應用分布式風電場過程中需要考慮的重點因素。

一、分布式發電簡析

分布式發電的功率處于幾十千瓦到幾十兆瓦之間，是一種分布在負荷附近的發電設施，具有清潔、環保的優勢，能實現可靠、高效以及經濟發電。目前在風電項目中分布式電源主要有太陽能光伏發電、風力發電、微型燃氣輪機發電以及燃料電池幾種形式，這些電源種類，與傳統大電網集中式發電相比，沒有了高壓電網遠距離傳輸的必要性，所以線路建設成本得以降低。但是，將分布式發電直接接入配電網中，使得電網單向潮流模式發生了改變，這對傳統電網產生了較大沖擊。分布式發電在配電網中接入，對配電網供電的潮流、短路電流和網絡供電可靠性與經濟性都造成影響，因此應用分布式發電時，應重點針對以上問題進行分析，以促進分布式發電在配電網中的更好應用，更好的發揮出分布式發電的優勢，提高供電網絡的可靠性和安全性[1]。

二、分布式風電對配電網電壓的影響

目前已有不少文獻中論述了分布式風電對電網電壓的影響，通過對接入分布式電源后配電網潮流大小與方向變化的分析，得出靈敏度分析的方法，能夠有效獲得系統電壓受到分布式電源影響的程度信息，然后對分布式電源接入不同位置和出力等影響系統電壓情況進行研究，得出相關影響因素，據此得出控制方法。除此之外，進行風電導致電網電壓波動和閃變的研究，發現風電導致電網電壓波動較大、閃變較為嚴重，然后選擇適合的電壓等級、電路電抗、電阻比以及并網點，能夠實現對電壓波動和閃變的有效控制。并且，短路比與剛性率是評估配電網供電電壓質量受分布式電源影響的有效方式，利用建模仿真的方法，對不同類型分布式電源對電網電壓的影響情況展開分析，發現逆變型和旋轉型分布式電源對電網電壓產生的影響不同。隨后，對分布式電源在發電波動、啟停過程中對電網電壓的影響進行分析，以及接入分布式電源以后，配電網電壓的波動情況。分布式風電穿透功率與電網靜態電壓穩定性有一定的關聯，當分布式風電接入線路中后，利用戴維南等值，得出分布式風電電網節點的簡化模型，能夠推導出分布式風電滲透率與電網負荷節點電壓之間的關系[2]。

對線路段有功于無功功率與電壓波動之間的關系進行分析，得出系統有功功率、吸收的無功功率、額定電壓、線路電阻、電抗之間有一定的關系，能夠推導出電壓波動值。從實際情況的分析來看，風力發電機組并網線路不長，兩端電壓差異不大，則能夠進一步將電壓波動與相關因素之間的等式關系簡化，得出線路段注入的無功功率、有功功率變化時，電壓發生波動。并且，線路電抗和電阻因素也是導致電壓波動的原因。在電網實際線路中，電抗中的系統等值電抗所占比重較大，而系統等值電抗又與短路容量成反比例關系，所以系統電源等值阻抗減小時，短路容量增大，風力發電機組對電網電壓造成的波動程度就越小[3]。

配電網電壓波動與分布式風電滲透率之間存在一定的關系，利用外網線路等值方法，在供電系統正常運行的情況下，分布式電源在單位功率下運行，配電網電壓波動和分布式風電滲透率之間存在一定的等式關系，經分析得出，分布式電源的輸出功率，將會對并網點電壓造成直接影響，滲透率和并網點電壓存在一定的聯系[4]。

三、結束語

綜上所述，分布式風電場介入配線系統后，會對配電網電壓造成一定的影響，造成電網電壓的波動，影響整個電網系統的穩定和安全。為了更好的促進分布式風電場在配線系統中的應用，對配電網電壓受分布式發電的影響情況展開了分析，通過推理出影響配電網電壓的因素，進一步了解分布式風電對配電網電壓的影響情況，以促進有效的應對措施的制定和實施，更好的發揮出分布式風電場的環保、清潔、經濟性好、運行可靠等優勢，促進我國風電領域的進一步發展。

參考文獻：

[1]時鐘. 主動配電網中分布式電源優化配置研究[D].上海電機學院，2019.

[2]張睿. 分散式風電接入對配電網暫態電壓影響[D].長春工業大學，2018.

[3]張家熙，李德鑫.分布式風電場對配電網暫態電壓穩定性的影響[J].吉林電力，2017，45（01）：24-27.

[4]禹華軍，牟金善，潘三博.分布式風電對配電網電壓的影響[J].上海電機學院學報，2016，19（03）：176-181.

（作者單位：國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院）