淺析分布式電源對(duì)配網(wǎng)供電電壓質(zhì)量的影響與改善

商洛供電局 726000

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加，電力工業(yè)與商業(yè)用戶等城市居民的用電量逐年上升，使電量消耗逐漸加大。分布式發(fā)電影響低壓配電網(wǎng)的用戶供電質(zhì)量，城市用戶對(duì)供電安全與供電質(zhì)量要求的不斷提高。而隨著電源資源消耗的不斷增加，我國的人均用電資源逐步減少，未來有可能出現(xiàn)能源枯竭的現(xiàn)象，為了避免這種情況，我國現(xiàn)在開始重視電力領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，對(duì)電力領(lǐng)域一直存在弊端進(jìn)行探究，研究分布式電源對(duì)配網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量的影響，并提出可行的改善方法，在一定程度上改善配電網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量，降低能源投資，降低能源消耗，提高資源的人均占有率和用電用戶的供電質(zhì)量及供電安全。

關(guān)鍵詞：分布式電源；配網(wǎng)供電質(zhì)量；影響；改善

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的增加，電力工業(yè)與商業(yè)用戶等城市居民的用電量逐年上升，使電量消耗逐漸加大。分布式發(fā)電影響低壓配電網(wǎng)的用戶供電質(zhì)量，城市用戶對(duì)供電安全與供電質(zhì)量要求的不斷提高。而隨著電源資源消耗的不斷增加，我國的人均用電資源逐步減少，未來有可能出現(xiàn)能源枯竭的現(xiàn)象，為了避免這種情況，我國現(xiàn)在開始重視電力領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，對(duì)電力領(lǐng)域一直存在弊端進(jìn)行探究，研究分布式電源對(duì)配網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量的影響，并提出可行的改善方法，在一定程度上改善配電網(wǎng)供電電壓的質(zhì)量，降低能源投資，降低能源消耗，提高資源的人均占有率和用電用戶的供電質(zhì)量及供電安全。

1、分布式電源

1.1分布式電源的概念

分布式直流電源裝置是指功率為數(shù)千瓦至50MW小型模塊式的、與環(huán)境兼容的獨(dú)立電源。這些電有電力部門、電力用戶或第三方所有，用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。如調(diào)峰、為邊遠(yuǎn)用戶或商業(yè)區(qū)和居民區(qū)供電，節(jié)省輸變電投資、提高供電可靠性等。

1.2分布式電源的含義

分布式電源最簡潔的含義是：不直接與集中輸電系統(tǒng)相連的35KV及以下電壓等級(jí)的電源，主要包括發(fā)電設(shè)備和儲(chǔ)能裝置。

1.3特點(diǎn)

分布式能源系統(tǒng)并不是簡單地采用傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，而是建立在自動(dòng)控制系統(tǒng)、現(xiàn)金的材料技術(shù)、靈活的制造工藝等新技術(shù)基礎(chǔ)上，具有低污染排放，靈活方便，高可靠性和高效率的新型能源生產(chǎn)系統(tǒng)。

組成分布式能源系統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

1.3.1高效的利用發(fā)電產(chǎn)生的廢能生成熱和電；

1.3.2現(xiàn)場端的可再生能源系統(tǒng)；

1.3.3包括利用現(xiàn)場廢氣、廢熱及多余壓差來發(fā)電的能源循環(huán)利用系統(tǒng)。

1.4我國分布式電源發(fā)展的現(xiàn)狀

分布式電源能夠促進(jìn)風(fēng)電和太陽以分散的方式對(duì)再生能源進(jìn)行開發(fā)利用，達(dá)到解決偏遠(yuǎn)地區(qū)電力供應(yīng)的供電質(zhì)量和供電安全，提高清潔等能源的利用效率。在我國能源壓力和環(huán)境壓力逐漸增加的情況下，推動(dòng)分布式電源可以有效地節(jié)能排減，提高供電安全和供電質(zhì)量。

我國的分布式電源發(fā)展是由分布式電源的資源條件、電力系統(tǒng)的管理政策和產(chǎn)業(yè)供電的需要等條件決定。其中，分布式電源的發(fā)展規(guī)模由資源條件決定，分布式電源發(fā)展的速度由電力系統(tǒng)管理政策決定，分布式電源發(fā)展的成本是由產(chǎn)業(yè)供電的需要決定。

1.4.1資源條件

我國主要的能源有風(fēng)能資源和太陽能資源，風(fēng)能資源發(fā)部分位于我國三北與東南近海，比較適合集中開發(fā)，其中大部分風(fēng)能資源以集中開發(fā)為主，分布式發(fā)電為輔。我國的太陽能資源因集中在西北與華北等地區(qū)，比較適合集中開發(fā)。

1.4.2電力系統(tǒng)管理政策

我國對(duì)于電力系統(tǒng)管理的政策對(duì)小水電實(shí)行成本核算的電價(jià)方式，對(duì)于風(fēng)能資源發(fā)電和太陽能資源發(fā)電采用的是標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的管理政策，其中小水電、太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等發(fā)電政策基本完善。

1.4.3產(chǎn)業(yè)供電需要

我國的產(chǎn)業(yè)處于工業(yè)化的發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對(duì)能源要求較高，使能源供應(yīng)比較緊張，每年的用電量逐步上升。由于我國的配電網(wǎng)技術(shù)不夠高端，對(duì)分布式電源的接受能力有限。

2、配網(wǎng)供電質(zhì)量

2.1配網(wǎng)的概念

配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。

2.2供電質(zhì)量的概念

供電質(zhì)量是指用電方與供電方之間相互作用和影響中供電方的責(zé)任，包括技術(shù)部分，即電壓質(zhì)量，和非技術(shù)部分，即供電服務(wù)質(zhì)量。

3、影響

通常低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是表現(xiàn)成放射狀，是分布式電源的低壓配電網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)特征。分布式電源對(duì)系統(tǒng)供電電壓包括兩方面：

3.1首先，分布式電源的本身發(fā)電波和起停影響了配電網(wǎng)低壓用戶供電質(zhì)量。其中，在分布式電源變成可再生資源的方式時(shí)，它的發(fā)電量不再是穩(wěn)定不變的，甚至在某些情況下低壓用戶的用電質(zhì)量出現(xiàn)頻繁起停，再這樣的條件下分布式電源很大程度上影響了其他用戶供電的質(zhì)量。

3.2將分布式電源并入，可以使整體短路容量增加，強(qiáng)化了系統(tǒng)電壓的強(qiáng)度，使區(qū)域配電網(wǎng)內(nèi)因削弱和抑制的原因出現(xiàn)沖擊性負(fù)荷透切、故障等現(xiàn)象，從而削弱和抑制了普通電網(wǎng)的供電質(zhì)量，導(dǎo)致母線電壓閃變、跌落的程度。

4、改善

4.1控制逆變型分布式電源電壓的策略

一方面，雖然旋轉(zhuǎn)型分布式電源以及呈現(xiàn)發(fā)電較穩(wěn)定的趨勢，但是在旋轉(zhuǎn)性分布式電源進(jìn)行并網(wǎng)前后會(huì)出現(xiàn)并入點(diǎn)的電壓產(chǎn)生很大的波動(dòng)，影響了用戶的供電質(zhì)量和供電安全。另一方面，哪怕旋轉(zhuǎn)型分布式電源已經(jīng)能夠很大程度上抑制配電網(wǎng)電壓閃變的問題出現(xiàn)，但對(duì)配電網(wǎng)短路容量也有了很大的限制，不能無限制的接受配電網(wǎng)輸送大量的電量。

逆變型分布式電源的優(yōu)勢比旋轉(zhuǎn)分布式電源更好。一方面，在同一情況之下容量相同的逆變型分布式電源對(duì)并網(wǎng)后的并網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓影響較小，即使是在可再生資源的條件下其發(fā)電量并不穩(wěn)定，也不會(huì)影響到并入點(diǎn)的電壓。另一方面不會(huì)很大程度的增加體貼的短路電流，導(dǎo)致全面保護(hù)配置的改變。即使采取定功率控制的方式逆變型分布式電源，也不能避免配電網(wǎng)內(nèi)出現(xiàn)電壓波動(dòng)的情況，導(dǎo)致用戶用電的質(zhì)量不穩(wěn)定。而如果采取有效的控制策略在一定程度上可以控制并入點(diǎn)的電壓，它的效果可以達(dá)到旋轉(zhuǎn)型分布式電源壓制配電網(wǎng)出現(xiàn)電壓閃邊，不會(huì)出現(xiàn)用戶用用電不穩(wěn)定和電質(zhì)量不高的現(xiàn)象。

4.2儲(chǔ)能

在能源可再生能源的情況下，不能避免發(fā)電量波動(dòng)的情況。如果要壓制發(fā)電量的波動(dòng)影響配電網(wǎng)供電電壓，就必須要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行能源儲(chǔ)存。主要儲(chǔ)能方式有：超級(jí)電容器、蓄電池、飛輪等三種方式。

結(jié)束語

由于我國的配電網(wǎng)技術(shù)不夠高端，對(duì)分布式電源的接受能力有限，分布式電源在一定程度上影響了配電網(wǎng)的供電質(zhì)量，因此要對(duì)配電網(wǎng)供電質(zhì)量和供電安全提供有效措施，在一定程度上改善我國分布式電源對(duì)配電網(wǎng)的供電質(zhì)量和供電安全，在發(fā)展我國工業(yè)的同時(shí)，有效的對(duì)分布式電源資源進(jìn)行節(jié)能排減，進(jìn)一步提高對(duì)資源的利用率。

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