分布式電源并網(wǎng)對(duì)于配電網(wǎng)的影響研究

陳 皓

國(guó)網(wǎng)泰安供電公司 山東 泰安 271000

當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，電力資源也在相應(yīng)地發(fā)展，電力系統(tǒng)供電能力在不斷提高，電力系統(tǒng)在不斷進(jìn)步和優(yōu)化，這些明眼可見(jiàn)的變化都在為我國(guó)經(jīng)濟(jì)提供越來(lái)越優(yōu)質(zhì)的電力資源基礎(chǔ)。然而，利用煤炭和石油等燃料進(jìn)行發(fā)電會(huì)給環(huán)境造成巨大的負(fù)擔(dān)，而且其還不具備可再生的能力，因此已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)生態(tài)一體化建設(shè)的時(shí)代觀念。所以，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電這種可再生能源的發(fā)電方式已經(jīng)成為了當(dāng)今電力開(kāi)發(fā)的重要趨勢(shì)。然而，多樣環(huán)保式的發(fā)電方式需要新式的供電系統(tǒng)承載電力的運(yùn)輸，因此分布式電源被采用的范圍也越來(lái)越廣泛。并入配電網(wǎng)之后，雖然可以增加再生能源在電力系統(tǒng)的利用效率，然而分布式電源并網(wǎng)也會(huì)對(duì)原先的配電系統(tǒng)造成一些影響。深入分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響，從而為配電網(wǎng)的科學(xué)化提供理論基礎(chǔ)。

一、分布式電源的概論

分布式電源裝置是指功率為幾KW至50MW小型模塊式的電源[1]，主要分布在配電網(wǎng)或者電力用戶周邊。分布式電源為電力系統(tǒng)和用戶服務(wù)，滿足其對(duì)電力資源的要求。分布式能源系統(tǒng)改變了原來(lái)傳統(tǒng)的發(fā)電方式，與自動(dòng)控制技術(shù)、先進(jìn)的材料技術(shù)、靈活的制造工藝技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)結(jié)合，主要應(yīng)用的新式再生能源有風(fēng)能、微型燃?xì)廨啓C(jī)、太陽(yáng)能、水能等，以中小型模塊化設(shè)備為主，其分布范圍廣，且發(fā)電形式多樣，從而能夠保持經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、靈活性和安全性的統(tǒng)一，提供高效率的新型能源生產(chǎn)的同時(shí)保證其生產(chǎn)過(guò)程低碳環(huán)保，對(duì)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展具有積極作用。分布式電源最大的特點(diǎn)就是將電源設(shè)備直接與用戶側(cè)連接，以并接的方式接入配電網(wǎng)，而不是遵從傳統(tǒng)的輻射式網(wǎng)絡(luò)電源，不同的連接方式給配電網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了一些沖擊和影響。

二、分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

1.引起保護(hù)裝置的錯(cuò)誤動(dòng)作。繼電器在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。如果在接入分布式電源的時(shí)候并沒(méi)有對(duì)電源和繼電器做好保護(hù)措施，一旦電力系統(tǒng)在其條件還未達(dá)到需要觸動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)出現(xiàn)了保護(hù)動(dòng)作，引起了誤動(dòng)作，原來(lái)傳統(tǒng)的放射狀會(huì)因此受到影響，甚至?xí)斐啥搪饭收?，從而影響到整個(gè)配電網(wǎng)工作的穩(wěn)定性。所以，在接入分布式電源是，要做好電源與繼電器的保護(hù)工作。

2.低電壓穿越能力影響配電網(wǎng)的穩(wěn)定性。在分布式電源并入時(shí)，首先要保障分布式電源的電壓穿越能力，如果未能穩(wěn)定分布式電源的低電壓穿越能力，一旦低電壓穿越能力出現(xiàn)問(wèn)題，就不能保障在電壓降低之后保障電網(wǎng)繼續(xù)穩(wěn)定工作，也不能恢復(fù)電壓標(biāo)準(zhǔn)，分布式電源并不能為配電網(wǎng)電壓提供支撐，因此在配電網(wǎng)智能型發(fā)生故障時(shí)，分布式電源因?yàn)闆](méi)有及時(shí)被切斷，因而其產(chǎn)生的誤動(dòng)作會(huì)激發(fā)電網(wǎng)短路或者其他故障，從而造成長(zhǎng)時(shí)間斷電的狀況，影響配電網(wǎng)的穩(wěn)定工作。所以，保障分布式電源的低電壓穿越能力極其重要。

3.分布范圍廣影響穩(wěn)定的工作。由于分布式電源的分布范圍廣泛、連接方式多樣導(dǎo)致其在不同的分布地點(diǎn)會(huì)受到不同因素的影響，不利于配電網(wǎng)工作的穩(wěn)定性。因此，選擇合適的地點(diǎn)和連接方式是保障其高效工作的重要因素。

三、分布式電源并網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生影響

繼電保護(hù)裝置主要是在短路故障和斷路故障發(fā)生時(shí)，能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令[2]，對(duì)故障線路進(jìn)行隔離，從而維護(hù)非故障線路的正常工作，是一種自動(dòng)化措施和設(shè)備。在分布式電源并入配電網(wǎng)線路時(shí)，其短路狀態(tài)會(huì)受到影響從而引起保護(hù)裝置電流的變化，以此降低了繼電保護(hù)裝置的靈敏度。另外，分布式電源接入配電網(wǎng)還會(huì)影響繼電保護(hù)裝置判斷的精準(zhǔn)性，從而導(dǎo)致繼電保

護(hù)裝置下發(fā)錯(cuò)誤的跳閘命令，容易造成整個(gè)配電網(wǎng)的工作失誤。

四、分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)電壓產(chǎn)生影響

配電網(wǎng)工作時(shí)都有其電網(wǎng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間正常工作時(shí)的最佳額定電壓，然而配電網(wǎng)并入之后分布式電壓的電壓分布與配電網(wǎng)額定電壓會(huì)產(chǎn)生誤差，從而導(dǎo)致配電網(wǎng)電壓升高或者降低。

1.配電網(wǎng)電壓升高。配電網(wǎng)主要以放射狀進(jìn)行線路的搭建，并且其電纜線的分布方式表現(xiàn)為樹(shù)杈式，因此配電網(wǎng)的電流隨著線路的流動(dòng)其電壓也會(huì)越來(lái)越低。然而當(dāng)分布式電源并入之后，配電網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)電壓、功率、電流都會(huì)受到影響，會(huì)引起變電站母線電壓低于用戶電線電壓的情況，而電纜線各節(jié)點(diǎn)的電壓會(huì)有百分之七的漲幅。

2.配電網(wǎng)電壓降低。分布式電源對(duì)進(jìn)線回路電線的電壓造成一定的影響。當(dāng)分布式電源越處于調(diào)壓變壓器下方時(shí)，壓降補(bǔ)償裝置的負(fù)荷會(huì)隨之逐漸減輕，在接入DC電源之后，電纜線的電壓會(huì)降低。所以電源的接入位置和DC電源的總?cè)萘繉?duì)配電網(wǎng)電壓降低的程度有決定作用。

五、分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)電能質(zhì)量產(chǎn)生影響

電能質(zhì)量是指電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量，從普遍意義上講是指優(yōu)質(zhì)供電，包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。分布式電壓并入之時(shí)，會(huì)影響整個(gè)配電系統(tǒng)的電壓狀態(tài)，電壓能會(huì)因?yàn)榉植茧娫慈萘吭诓煌?jié)點(diǎn)產(chǎn)生不同成都的正相關(guān)變化，因此不能保證其電壓質(zhì)量的穩(wěn)定性；另外，分布式電源并網(wǎng)時(shí)，因?yàn)檩敵龉β实仍驎?huì)引起電流的質(zhì)量波動(dòng)。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著分布式電源的深入發(fā)展，其所表現(xiàn)出的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益使得分布式電源越來(lái)越廣泛地運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的配電網(wǎng)之中。然而，分布式電源的接入會(huì)對(duì)配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和供電質(zhì)量產(chǎn)生諸多不利影響，所以分布式電源還需要通過(guò)不斷地研究發(fā)展，突破其存在的問(wèn)題和不足，才能真正地為電力開(kāi)發(fā)系統(tǒng)服務(wù)，才能為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供低碳環(huán)保并且優(yōu)質(zhì)的電力資源。