淺談分布式電源接入配電網(wǎng)的影響

石鋒 王華

（國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司，河南安陽 455000）

淺談分布式電源接入配電網(wǎng)的影響

石鋒 王華

（國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司，河南安陽 455000）

隨著風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、生物質發(fā)電以及其它各類節(jié)能環(huán)保型電源的快速發(fā)展，目前，很多地區(qū)以節(jié)能環(huán)保為目的的分布式電源已占相當大的比例。分布式電源對優(yōu)化能源結構、 推動節(jié)能減排、 實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文對分布式電源接入10千伏及以下配電網(wǎng)應遵循的原則以及分布式電源在電能質量、有功/無功控制、安全、保護和通信方面進行討論。

分布式電源 配電網(wǎng) 并網(wǎng)點

分布式電源：是指在用戶所在場地或附近建設安裝、運行方式以用戶側自發(fā)自用為主、多余電量上網(wǎng)，且在配電網(wǎng)系統(tǒng)平衡調節(jié)為特征的發(fā)電設施或有電力輸出的能量綜合梯級利用多聯(lián)供設施。包括太陽能、天然氣、生物質能、風能、地熱能、海洋能、資源綜合利用發(fā)電（含煤礦瓦斯發(fā)電）等。

1　接入系統(tǒng)原則

考慮到低壓電網(wǎng)的電能質量及安全穩(wěn)定運行，分布式電源接入低壓電網(wǎng)時需考慮公共連接點處是否已有其他電源并網(wǎng)，分布式電源并網(wǎng)點的不同選擇可能會對電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定和安全保護帶來不同的影響，首先要求并網(wǎng)點的確定原則必須總體考慮各分布式電源的共同影響，以選擇合適的并網(wǎng)點，減少分布式電源對配電網(wǎng)運行的影響。

（1）并網(wǎng)點的確定原則為電源并入電網(wǎng)后能有效輸送電力并且能確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。（2）當公共連接點處并入一個以上的電源時，應總體考慮它們的影響。分布式電源總容量原則上不宜超過上一級變壓器供電區(qū)域內最大負荷的25%。（3）分布式電源并網(wǎng)點的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10。（4）分布式電源接入電壓等級宜按照：200kW及以下分布式電源接入380V電壓等級電網(wǎng)；200kW以上分布式電源接入10kV（6kV）及以上電壓等級電網(wǎng)。

2　分布式電源的接地方式應和電網(wǎng)側的接地方式保持一致，并應滿足人身設備安全和保護配合的要求

2.1電能質量

分布式電源并入低壓電網(wǎng)，對電壓偏差、諧波等電能質量指標的影響比較大，為防止分布式電源保護設置范圍與電網(wǎng)運行的各類指標范圍不符合，導致分布式電源保護頻繁動作，影響電網(wǎng)的正常運行。分布式電源應具備適應電網(wǎng)運行的能力，在電網(wǎng)正常運行、電能質量符合相應標準的要求時，分布式電源應能正常運行，同時，分布式電源還應滿足電磁兼容的要求，其設備產生的電磁干擾不應超過相關設備標準的要求。

2.2功率控制和電壓調節(jié)

分布式電源有功功率和無功功率控制是一個非常重要的能力，通過10kV（6kV）及以上電壓等級并網(wǎng)的分布式電源電壓調節(jié)按以下規(guī)定：（1）同步電機類型分布式電源接入電網(wǎng)應保證機端功率因數(shù)在0.95（超前）～0.95（滯后）范圍內連續(xù)可調，并參與并網(wǎng)點的電壓調節(jié)。（2）異步電機類型分布式電源應具備保證在并網(wǎng)點處功率因數(shù)在0.98（超前）～0.98（滯后）范圍自動調節(jié)的能力。（3）變流器類型分布式電源功率因數(shù)應能在0.98（超前）～0.98（滯后）范圍內連續(xù)可調。在其無功輸出范圍內，應具備根據(jù)并網(wǎng)點電壓水平調節(jié)無功輸出，參與電網(wǎng)電壓調節(jié)的能力，其調節(jié)方式和參考電壓、電壓調差率等參數(shù)應可由電網(wǎng)調度機構設定。

2.3電壓電流與頻率響應特性

分布式電源接入電網(wǎng)一方面影響電網(wǎng)的電壓、頻率和短路電流水平，另一方面，分布式電源根據(jù)保護設置對電網(wǎng)的電壓和頻率運行水平做出響應。分布式電源電壓和頻率響應特性必須支持系統(tǒng)電壓和頻率穩(wěn)定，同時避免損壞連接的設備。

頻率響應特性針對不同容量等級的分布式電源提出不同要求，當并網(wǎng)點頻率超過49.5Hz-50.2Hz運行范圍時，規(guī)定其在0.2s內停止向電網(wǎng)線路送電，不增大系統(tǒng)對頻率穩(wěn)定處理的負擔。頻率高于50.2Hz時，系統(tǒng)有功過剩，分布式電源應具備降低有功輸出的能力，為頻率穩(wěn)定做貢獻；當頻率高于50.5Hz時，分布式電源應立刻終止向電網(wǎng)線路送電，緩解系統(tǒng)有功過剩壓力。

2.4安全

分布式電源接入低壓電網(wǎng)，直接靠近用戶側，人身和設備安全非常重要。一方面，分布式電源的并網(wǎng)設備或分布式電源安裝附近應有明顯的安全標識，提醒公眾注意安全，防止觸電事故發(fā)生；另一方面，分布式電源必須在并網(wǎng)點設置易于操作、可閉鎖、具有明顯斷開點的并網(wǎng)斷開裝置，使得電力設施檢修維護人員能目測到開關的位置，確保人身安全。

2.5繼電保護與安全自動裝置

分布式電源應配置繼電保護和安全自動裝置，包括低壓和過壓、低頻和過頻、過流、短路和缺相、防孤島和恢復并網(wǎng)保護。分布式電源保護裝置的設置必須與電網(wǎng)側線路保護設置相配合，以達到安全保護的效果。

2.6通信與信息

為了滿足電網(wǎng)調度機構對分布式電源的有功、無功的控制以及對分布式電源實時運行數(shù)據(jù)的掌握，通過10kV及以上電壓等級并網(wǎng)的分布式電源必須具備數(shù)據(jù)通信能力。包括電源端電網(wǎng)的運行狀態(tài)以及機組的參數(shù)、模型。

2.7電能計量

分布式電源既可以作為電源向電網(wǎng)送電，又可以作為用戶從電網(wǎng)吸收電能，分布式電源并網(wǎng)必須確定上網(wǎng)電量和用網(wǎng)電量計量點，計量點原則上設置在產權分界的電源并網(wǎng)點?？紤]到用戶端的分布式電源的產權分界點可能在戶外，或者其它特殊并網(wǎng)位置，計量點的設置可以與電網(wǎng)企業(yè)協(xié)商。為保證計量的合格性及公正性，計量表的安裝需經(jīng)電網(wǎng)與電源雙方認可，并由相應資質的電能計量檢測機構對電能計量裝置完成相應檢測。

2.8并網(wǎng)檢測

檢測是保證分布式電源主要設備和分布式電源建設質量的主要手段。為了保證分布式電源能滿足本標準規(guī)定的各項技術指標，并網(wǎng)前需對本標準的各項技術指標進行檢測與確認，以確保分布式電源并網(wǎng)后對電網(wǎng)的電能質量和安全穩(wěn)定運行不會帶來不利的影響。檢測內容包括有功輸出特性，有功和無功控制特性、電能質量、電壓電流與頻率響應特性、安全與保護功能、電源起停對電網(wǎng)的影響以及調度運行機構要求的其他并網(wǎng)檢測項目，這些檢測內容都是直接關系到分布式電源并網(wǎng)后系統(tǒng)的供電質量和安全穩(wěn)定運行，對分布式電源和電網(wǎng)來說都非常重要。

［1］豫電調［2012］1510號《河南電網(wǎng)配網(wǎng)調控運行管理規(guī)定》.

［2］Q/GDW3383配電自動化技術導則.

［3］Q/GDW667-2011分布式電源接入配電網(wǎng)運行控制規(guī)范.