分布式電源電壓調(diào)整靈敏度和電壓調(diào)節(jié)問題

高蘭恩

（河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校，河北 滄州 061001）

1 電壓調(diào)節(jié)裝置

電力系統(tǒng)需要利用多種裝置調(diào)節(jié)電壓，譬如負(fù)載分支變換變壓器，自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器，電容器等。這些調(diào)節(jié)裝置在假設(shè)電流從變電站到負(fù)載單向流動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整和操作。分布式電源的引入會(huì)導(dǎo)致配電電路不同部分的電流速度減慢，甚至反向流動(dòng)。電流方向的翻轉(zhuǎn)會(huì)擾亂電壓調(diào)節(jié)器控制電路，導(dǎo)致調(diào)節(jié)器不能將饋電線電壓控制在需要的范圍里。

2 電壓調(diào)節(jié)器的使用

（1）電壓調(diào)節(jié)器常常使用線電壓降補(bǔ)償器電路調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)器下級(jí)的饋電線的電壓。線電壓降補(bǔ)償器（LDC）是一個(gè)小型的電子電路，它是調(diào)節(jié)器控制的一部分，可以模擬電路壓降，預(yù)測(cè)距調(diào)節(jié)器幾英里之外的電壓。線電壓降補(bǔ)償器能夠在沒有測(cè)量較遠(yuǎn)處的電壓的情況下保持較遠(yuǎn)處的電壓穩(wěn)定。它通過測(cè)量調(diào)節(jié)器的線電流和電壓，然后將這些阻抗傳回折合阻抗。折合阻抗是小型線性模型的一部分，這模型允許調(diào)節(jié)器預(yù)測(cè)稍遠(yuǎn)處的電壓。遺撼的是，LDC 控制工作只適用于沒有下級(jí)電源連接的線性電路。一臺(tái)分布式發(fā)電機(jī)會(huì)使線電壓降補(bǔ)償器誤認(rèn)為線電流反向或低于實(shí)際值，從而嚴(yán)重?cái)_亂線電壓降補(bǔ)償器，這樣就會(huì)導(dǎo)致配電線路尾部的電壓降低。

（2）在配電線外安裝有小型輔助電壓調(diào)節(jié)器，而且在小型輔助電壓調(diào)節(jié)器下級(jí)安裝有大容量分布式電源的情況時(shí)最有可能出現(xiàn)這種情況（見圖1）。以前也曾報(bào)到過這樣的事件，當(dāng)分布式電源成為整個(gè)負(fù)載的一大部分，在相對(duì)較長(zhǎng)，不耐用的配電電路上就會(huì)出現(xiàn)這種情況。當(dāng)很大的分布式電源（1MW 或更大）連接在相距很近的變電站的時(shí)候也會(huì)發(fā)生這種情況。

圖1 分布式電源影響電壓調(diào)節(jié)器

上述所述情況中，分布式電源的安裝使得調(diào)節(jié)器誤認(rèn)為在自己所服務(wù)的部分存在無功負(fù)載。這會(huì)使得調(diào)節(jié)器降低電壓導(dǎo)致超出ANSI標(biāo)準(zhǔn)。

3 使用中應(yīng)注意的問題

（1）通常來說，在任何時(shí)候分布式電源的輸出都是可以測(cè)量的。如果電壓調(diào)節(jié)器在分布式電源的上級(jí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓控制問題。這個(gè)問題的一個(gè)不徹底的解決方法是僅僅避免在電壓調(diào)節(jié)器的較近的下級(jí)處放置分布式電源。如果能將分布式電源放置在上級(jí)較遠(yuǎn)處或下級(jí)，在許多情況下系統(tǒng)的表現(xiàn)會(huì)得到重大改善，也能夠通過調(diào)整電壓調(diào)整器來限制功率反向分支變換器的擾動(dòng)，從而防止過低壓出現(xiàn)。但是這些措施也不能保證不出現(xiàn)問題。一些新型的基于微機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器允許反向電流，而且人類完全可以對(duì)其進(jìn)行正確的設(shè)置。

（2）如果分布式發(fā)電機(jī)沒有對(duì)應(yīng)的過壓保護(hù)裝置，在系統(tǒng)電壓升高的時(shí)候去關(guān)閉發(fā)電機(jī)或進(jìn)行限壓，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓超出ANSI C84.1-1995 限制。分布式發(fā)電機(jī)的位置，容量和保護(hù)控制決定這是否會(huì)產(chǎn)生問題。10kW 左右的分布式電源可能在為多個(gè)用戶服務(wù)的較長(zhǎng)二次線路產(chǎn)生高壓。相反的，如果一個(gè)5MW 的分布式電源接近一個(gè)很大的變電站，可能不會(huì)導(dǎo)致任何問題。每種情況都必須在發(fā)電機(jī)的容量，電壓調(diào)節(jié)器的相對(duì)位置和穩(wěn)定性（故障等級(jí)/分布式電源的輸出比率）基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)估。最終，第三方分布式電源運(yùn)營(yíng)商和電力公司都需要保證配電一次線和二次線能夠承受在沒有電壓?jiǎn)栴}下電流的輸入。這就是為什么在分布式電源中好的電壓控制是很重要的。分布式電源需要時(shí)間延遲電壓繼電器，從而保證連接處的電壓不超過ANSI C84.1-1995（或特定的）的電壓限制。如果超過這些限制，該單元應(yīng)該和系統(tǒng)隔離，因?yàn)閷?duì)于大多數(shù)小系統(tǒng)來說，只能影響二次側(cè)系統(tǒng)，專用變壓器會(huì)將分布式電源和系統(tǒng)隔離，所以也將專用的變壓器作為防止持續(xù)過壓的保護(hù)裝置。

4 結(jié)束語

近年來不斷增加的分布式電源應(yīng)用加快了對(duì)互聯(lián)實(shí)踐指導(dǎo)理論的需求。分布式電源或者儲(chǔ)能和電力系統(tǒng)的互聯(lián)的關(guān)鍵在于其安全性和效果，在連接中必須考慮的問題。

［1］丁明，王敏.分布式發(fā)電技術(shù)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2004，24(7)：31-36.

［2］高笑，趙宏偉，馮璞喬.基于分布式發(fā)電的配網(wǎng)規(guī)劃初探[J].江蘇電機(jī)工程，2005，24(2)：9-11.