分布式電源并網(wǎng)時對電網(wǎng)的影響分析

摘 要:分布式電源是建立在先進的材料技術、具有自動控制系統(tǒng)、靈活的制造工藝等高新技術的基礎上的發(fā)電技術，具有發(fā)電方式靈活、投資較少、節(jié)能環(huán)保等特點，對于能源結構的改善和促進電力系統(tǒng)能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

關鍵詞:分布式電源 并網(wǎng)

中圖分類號:TM343文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0087-01

隨著社會經(jīng)濟市場的發(fā)展需求，科技技術的發(fā)展，企業(yè)單位、人民群眾對于電力的需求量也越來越大，如何很好地為社會提供大負荷的用電需求已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)部門的主要難題之一。而隨著風電、光伏等一些可再生能源新型的發(fā)電技術發(fā)展，分布式發(fā)電因為能夠減少環(huán)境污染、提高能源的綜合利用效果、能夠大程度上的滿足電力負荷的增長需求而日漸的成為一種可供提高供電的有效方式，在電力系統(tǒng)中的配電網(wǎng)中得到了廣泛的應用。分布式電源是建立在先進的材料技術、具有自動控制系統(tǒng)、靈活的制造工藝等高新技術的基礎上的發(fā)電技術，具有發(fā)電方式靈活、投資較少、節(jié)能環(huán)保等特點，對于能源結構的改善和促進電力系統(tǒng)能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

1 分布式電源并網(wǎng)的特點

1.1 分布式電源并網(wǎng)的啟動與運行

分布式電源并網(wǎng)之前，其啟動與運行都與用戶的需求、電力市場、當?shù)氐姆ㄒ?guī)政策、周圍環(huán)境等很多因素相關，而其不確定性容易造成配電網(wǎng)明顯的電壓突變的，而影響的程度大多數(shù)與安裝的地點、連接方式、容量等實際的情況相關。

1.2 通過電子電力裝置輸入和輸出

目前，很多分布式電源輸出的電流均達不到50Hz的標準，需要借助電子電力設備對電能進行轉換和功率進行控制輸入和輸出。但是，由于在電力系統(tǒng)中都存在一定的非線性負載，使這些電子電力設備在進行操作的時候都有可能對電網(wǎng)造成一定程度上的諧波污染。

1.3 分布式電源輸電損耗小

當分布式電源與用電戶的距離較近時，這樣無功功率得到了很好的補償并且有功功率也得到了就近的供給，以免電流在線路中大量損耗。

2 分布式電源并網(wǎng)與電網(wǎng)互聯(lián)的連接形式

2.1 通過異步發(fā)電機并網(wǎng)和同步發(fā)電機并網(wǎng)

目前通常通過異步發(fā)電機并網(wǎng)連接形式的主要還是風力發(fā)電機組，而實際上通過異步發(fā)電機并網(wǎng)方式的分布式電源是由于通過從電網(wǎng)中吸收到無功而為其建立磁場提供所需的勵磁電流，相反，通過同步發(fā)電機并網(wǎng)的分布式電源則是發(fā)出無功。

2.2 通過電子電力裝置并網(wǎng)

通過燃料電池、太陽能光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)發(fā)出的直線電流后發(fā)生逆變而進行并網(wǎng);一些較為先進的同步風力發(fā)電通常是采用交一直一的方式進行并網(wǎng);微型的燃氣輪機是由于發(fā)出高頻率的交流電，因此需要經(jīng)過變頻后進行并網(wǎng);而這些并網(wǎng)都是需要通過電子電力裝置，即逆變器或整流器進行并網(wǎng)。

3 分布式電源并網(wǎng)對電網(wǎng)的影響

3.1 對配電網(wǎng)中電力諧波的影響

由于分布式電源是通過電子電力設備接入配電網(wǎng)的，因此其開關器件的頻繁開通和關斷容易產(chǎn)生開關頻率周圍的諧波分量，從而對電網(wǎng)和用戶產(chǎn)生諧波污染。而諧波污染的類型以及嚴重的程度一般來說是取決于功率變換器的技術很分布式電源之間的互聯(lián)結構。而根據(jù)鐵芯的非線性化、電機接地的情況、電機繞組的設計情況及其他的種種因素，旋轉電機也會跟同步電機一樣可能會給電力系統(tǒng)帶來大量的諧波影響。由于分布式電源并網(wǎng)時產(chǎn)生的諧波問題存在著例如電壓變形超標、電壓共振等必須解決的問題，因此，在對于分布式電源安裝的時候需要好好的評估到其的諧波影響，要進行必要的測量和模擬。

3.2 對配電網(wǎng)中電壓波動的影響

對于配電網(wǎng)中電壓波動的影響，要根據(jù)實際的具體情況來看，當分布式電源與負荷的發(fā)電量同步變化的時候，分布式電源對電壓的波動起到一定的抑制作用，當分布式電源與配電的負荷沒有達到協(xié)調運行的時候會使系統(tǒng)的電壓波動更加的嚴重。若是分布式電源在接入的位置、容量和控制的不合理中，則會讓配電線路上由于負荷的潮流變化比較大，從而加大了配電網(wǎng)中電壓的調整難度使其發(fā)生電壓波動。

3.3 對配電網(wǎng)中電壓穩(wěn)定性的影響

分布式電源對于配電網(wǎng)中的電壓分布、電壓的跌落和失電的損失具有一定的影響。當在配電網(wǎng)運行中分布式電源退出運行，受到分布式電源在接入影響大的節(jié)點而又會因為缺少必要的電壓支撐而造成因為遭受到低電壓的嚴重的電能質量的問題。因此要在分布式電源運行的時候要盡量的盡可能的維持一定的高功率因素，這樣，就算當分布式電源推出運行的時候，相應的節(jié)點的電壓也不會出現(xiàn)太大的波動。雖然說不同形式的分布式電源設備并網(wǎng)之后對于配電系統(tǒng)中的電壓的影響程度具有不同，但是很多時候現(xiàn)在的研究都停止在異步發(fā)電機組上。當異步發(fā)電機分電場端的電壓降低的時候，因為發(fā)電機的定子的功率因數(shù)降低的時候并聯(lián)電容器組補償?shù)臒o功功率會相對的減少，而發(fā)電機因為從電網(wǎng)中吸收的無功功率也將增加，進而使配電網(wǎng)的電壓能夠進一步的降低。

4 分布式電源對改善電網(wǎng)中電能質量的潛在優(yōu)勢

在一定的影響下，分布式電源對于電力系統(tǒng)多多少少都有點不確定性和有一定的影響，對于電網(wǎng)中的電能質量某些方面會帶來一些影響和惡化，但是分布式電源對于改善電能質量也存在著一定的潛力。分布式電源能夠及時的快速的提供電能，進而提高整個電力系統(tǒng)中電力的穩(wěn)定性。

在同步機行形式分布式電源在減少電壓的暫緩降低持續(xù)的時間能力上很明顯的比不上逆變器形式分布式電源，逆變器形式分布式電源因為具有不同的控制策略對于電源在暫緩降低抑制電壓效果的影響較大。

根據(jù)電力能源結構和電力系統(tǒng)發(fā)展的前景方面考慮，分布式電源在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的作用，尤其是作為具有最具競爭力的發(fā)電方式，分布式電源在歐美一些發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛的應用，這一技術的發(fā)展也得到了政府的大力支持。我國對分布式電源的技術研究也在進行中，但是由于還處在實驗和起步的階段，應該充分的考慮到縮短與發(fā)達國家的差距是至關重要的。

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