電力客戶自備電源入網(wǎng)對配網(wǎng)系統(tǒng)的影響

胡翠華　侯娟

摘要：文章對電力客戶自備電源入網(wǎng)的情況進(jìn)行了介紹，并闡述了電力客戶自備電源入網(wǎng)對電力系統(tǒng)的整體影響，主要是對供電經(jīng)濟(jì)性、電壓、短路電流等方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：電力客戶；自備電源入網(wǎng)；配電系統(tǒng)；電力系統(tǒng)；供電經(jīng)濟(jì)性 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM711 文章編號：1009-2374（2015）19-0142-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.070

在電力配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)用中，電力重要客戶都會采用雙電源供電方式以保證其供電可靠性，其中自備發(fā)電和光伏發(fā)電方式作為自備電源的居多，自備電源入網(wǎng)會對配網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓、短路電流、非正常孤島等產(chǎn)生較大的影響。本文從這些影響因素出發(fā)進(jìn)行深入分析，對于提高電力系統(tǒng)綜合能力以及配網(wǎng)供電可靠性提供有效

幫助。

1 對繼電保護(hù)的影響

電力客戶自備電源入網(wǎng)會對配網(wǎng)繼電保護(hù)動作性、靈敏性可靠性造成一定的影響，主要是表現(xiàn)在以下四個方面：一是會引起原有配網(wǎng)繼電保護(hù)裝置靈敏度相對降低。其中，接入系統(tǒng)的自備電源發(fā)生故障其故障后，電流會減少系統(tǒng)饋線繼電器的電流值，不能有效地啟動配電線路保護(hù)裝置正確動作，不能及時地切除故障線路；二是影響配電繼電保護(hù)動作的靈敏性。在自備電源故障電流的作用下，會引起系統(tǒng)饋線保護(hù)誤動作，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)分布式電源的線路保護(hù)出現(xiàn)越級跳閘或誤動的概率，從而不能有效地形成對系統(tǒng)各配電線路的保護(hù)；三是自備電源入網(wǎng)可以提高配電網(wǎng)的故障發(fā)生率。在接入電源的種類與數(shù)量不同的情況下，就有可能產(chǎn)生相應(yīng)的配電網(wǎng)故障。尤其是在客戶大容量設(shè)備接入中，就會使電源故障點(diǎn)影響范圍發(fā)生大幅度的變化，從而不能保證配網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；四是自備電源入網(wǎng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)停電范圍擴(kuò)大。在自備電源接入系統(tǒng)發(fā)生故障時，如故障不能及時從系統(tǒng)電網(wǎng)中切除，就會帶來保護(hù)用斷路器發(fā)生非同期重合閘，形成繼電保護(hù)裝置的誤動作，從而擴(kuò)大系統(tǒng)停電范圍，不利于對整個繼電保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)與有效的控制。

2 對電壓的影響

在接入自備電源的配電網(wǎng)運(yùn)行中，配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)一般呈現(xiàn)出輻射狀態(tài)。在穩(wěn)定性的運(yùn)行供電中，主要是沿饋線潮流方向逐漸供電，因此，電壓也會呈現(xiàn)一定的衰減趨勢。在電力客戶自備電源入網(wǎng)之后，形成一定的光伏電源，將會減少饋線上的傳輸功率，并全面升高饋線處每一個負(fù)荷點(diǎn)的電壓，有可能導(dǎo)致一些負(fù)荷點(diǎn)的電壓形成持續(xù)性增加，從而影響系統(tǒng)配網(wǎng)安全運(yùn)行。在通常的情況下，在整個配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行中，通過在中低壓配電網(wǎng)中安裝有一定數(shù)量的變壓器，形成一個均勻分布負(fù)荷的運(yùn)行方式，將負(fù)荷點(diǎn)電壓控制在一定的范圍之內(nèi)。如果電力自備電源客戶在接入電壓的接入點(diǎn)，是處于饋電線路的末端，就會形成電壓數(shù)值的全面增高，在這樣的情況下，要加強(qiáng)對光伏電源運(yùn)行的合理設(shè)置，可以進(jìn)行設(shè)備調(diào)壓處理，并通過吸收線路中多余的無功，形成對系統(tǒng)電壓的有效控制。在系統(tǒng)電流負(fù)載較大的情況下，就會對光伏電源產(chǎn)生巨大影響，因此，要制定積極有效的措施，可以有效控制電壓的波動以及閃變等現(xiàn)象，減少與負(fù)荷改變疊加的方式，避免形成更大的電壓波，在電力客戶自備電源接入的過程中，對于接入的位置與電容容量要有全面的控制應(yīng)對措施。

3 對短路電流的影響

在配網(wǎng)系統(tǒng)側(cè)發(fā)生短路故障的過程中，電力客戶自備電源入網(wǎng)，對于接入到配電網(wǎng)中的光伏電源，會對整個系統(tǒng)線路短路電流有很大的影響。系統(tǒng)短路電流比額定的輸出電流要大很多倍，因此，在配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行中，對于整個短路保護(hù)主要采用的是過流保護(hù)外加熔斷保護(hù)的方式，對于一些高透率的光伏電源，在饋電線發(fā)生短路故障的過程中，就有可能出現(xiàn)系統(tǒng)饋線線路的短路故障，在光伏電源提供的短路電流中不能實現(xiàn)對施行有效的饋線線路的檢測。在整個配電系統(tǒng)中，要解決這種短路電流的影響，就要建立中壓配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過采用逆變器的接入方式，形成分布式電源的容量均勻分布處理方式，在做好熔斷器整體保護(hù)特性的基礎(chǔ)上，通過逆變器的處理方式，形成對電源短路電流的有效控制，可以為整個系統(tǒng)短路電流保護(hù)做出更大的貢獻(xiàn)。

4 對非正常孤島的影響

對電力客戶自備電源入網(wǎng)模式的增加，就會出現(xiàn)非正常孤島的現(xiàn)象。從相關(guān)的理論分析來看，結(jié)合一些實踐的運(yùn)用方式，主要是對整個非正常孤島綜合運(yùn)用的分析，分為非正常孤島發(fā)生觸電現(xiàn)象以及光伏電源的非正常孤島現(xiàn)象。其中，結(jié)合對光伏電源滲透率的分析，形成整個綜合管理的有效控制。在大量光伏電源接入的過程中，低壓住宅區(qū)的配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有可能發(fā)生孤島。在具體的解決辦法中，只要針對電力客戶自備電源接入配網(wǎng)系統(tǒng)中的綜合運(yùn)用措施恰當(dāng)，就可以將非正常孤島的風(fēng)險進(jìn)行合理的控制，并對整個配網(wǎng)系統(tǒng)的風(fēng)險控制形成實質(zhì)性的管理，因此，在技術(shù)探索中，非正常孤島不是妨礙光伏電源接入配網(wǎng)系統(tǒng)以及分布式電源接入的一個難點(diǎn)，只要形成合理的控制模式，就能促進(jìn)整個系統(tǒng)功能的全面優(yōu)化。

5 對配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的影響

隨著電力客戶自備電源接入電網(wǎng)模式的增多，其中集中式發(fā)電模式的比例逐漸下降，因此，電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式與控制技巧就會發(fā)生相應(yīng)的變化。在具體的改變過程中，主要是對電力網(wǎng)絡(luò)中在設(shè)計、運(yùn)營、控制等方面進(jìn)行全面的升級轉(zhuǎn)型。在對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的影響中，大量被消費(fèi)的電能主要是通過低壓配電網(wǎng)絡(luò)的方式來實現(xiàn)，因此，對于提前優(yōu)化配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式，優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)的綜合作用將有很大的實質(zhì)性。同時，在接入配電網(wǎng)的技術(shù)處理中，用戶側(cè)可以主動地參與能量管理與電力運(yùn)行模式，對于再生能源能得到一定的保護(hù)與補(bǔ)貼，更好地提升整個配電網(wǎng)系統(tǒng)中供電質(zhì)量與效率。因此，在接入配電網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)處理中，形成分布式光伏電源的有效管理，形成儲能裝置的有效融入，形成電力生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)化模式的優(yōu)化轉(zhuǎn)型。

6 對注入電流諧波的影響

電流諧波對配電網(wǎng)絡(luò)和用戶的影響范圍很大，通常包含改變電壓平均值、造成電壓閃變、導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)電機(jī)及發(fā)電機(jī)發(fā)熱、變壓器發(fā)熱和磁通飽和、造成保護(hù)系統(tǒng)誤動作、對通信系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾和系統(tǒng)噪音等。諧波之間的相位差、配電網(wǎng)的線路阻抗以及負(fù)荷都能消除部分諧波。當(dāng)光伏電源逆變器生成正弦基波時，可以部分補(bǔ)償配電網(wǎng)的電壓波形畸變，但會使逆變器輸出更多的電流諧波，把光伏電源逆變器接入到弱電網(wǎng)時就會明顯出現(xiàn)上述現(xiàn)象。當(dāng)光伏電源逆變器檢測配電網(wǎng)電壓來生成參考基波時，光伏電源逆變器可以輸出很好的正弦波電流，但是無法補(bǔ)償配電網(wǎng)的電壓波形畸變。測試結(jié)果表明，同類型的逆變器會造成特定次數(shù)的諧波疊加，不同類型的逆變器可能會相互抵消諧波的注入。在強(qiáng)網(wǎng)中諧波畸變一般是個常值，而弱網(wǎng)中的諧波畸變一般隨接入的光伏電源逆變器個數(shù)增加而增加。當(dāng)饋電線路阻抗值較大時，可使諧波衰減明顯。為了防止特定次數(shù)的諧波產(chǎn)生共振，有必要限制光伏電源逆變器的容量。在實際運(yùn)行中，光伏電源注入的諧波電流一般都能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

7 結(jié)語

在電力客戶自備電源入網(wǎng)對配網(wǎng)系統(tǒng)的影響中，作為一種新技術(shù)的創(chuàng)新探索，要形成對配電網(wǎng)的整體優(yōu)化設(shè)計，對整個電力運(yùn)行的規(guī)劃、營運(yùn)以及控制都要形成全新的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，尤其是通過分布式光伏電源的接入模式，更好地形成新技術(shù)的運(yùn)用，并制定出嚴(yán)格的管理措施，對于電力客戶自備電源入網(wǎng)形成安全有效的管理，對于提升整個電力系統(tǒng)的綜合運(yùn)行效果將有很大的

幫助。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：胡翠華（1978-），國網(wǎng)山東成武縣供電公司用電監(jiān)察員技師，研究方向：營業(yè)用電；侯娟（1970-），國網(wǎng)山東成武縣供電公司用電監(jiān)察員技師，研究方向：營業(yè)

用電。

（責(zé)任編輯：蔣建華）