分布式電源接入配電網(wǎng)的原則探討

劉曉斌 廖贊華 謝曉帆 廖雪松 廖永華

摘? 要：分布式電源通常指的是使用功率達(dá)到數(shù)千瓦至50 MW小型模塊式的獨(dú)立電源。分布式電源優(yōu)化能有結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)等具有可持續(xù)發(fā)展的作用。但是也包含了一些缺點(diǎn)，例如短路特性、電能質(zhì)量等，以及可再生能源的波動(dòng)性、間隙性給電網(wǎng)的運(yùn)行、維護(hù)等帶來(lái)許多的困難，本文根據(jù)分布式電源接入配電網(wǎng)之后，因這種操作帶來(lái)的影響和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析并提出幾點(diǎn)建議和意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：分布式? 電網(wǎng)? 電源接入? 原則

中圖分類號(hào)：TM71? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）08（a）-0080-03

Abstract： Distributed generation usually refers to a small modular independent power supply with a power of several kilowatts to 50 MW. The optimization of distributed generation can have the functions of sustainable development， such as structure， ecological environment protection， economic society promotion， etc. However， it also contains some shortcomings， such as short-circuit characteristics， power quality， etc.， and the fluctuation and gap of renewable energy bring many difficulties to the operation and maintenance of the power grid. This paper analyzes the impact， advantages and disadvantages of this operation after the distributed generation is connected to the distribution network， and puts forward some suggestions and opinions.

Key Words： Distributed; Grid; Power supply access; Principles

分布式電源如果實(shí)現(xiàn)有序的接入電網(wǎng)，則能給以下三個(gè)方面帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上、社會(huì)上的收益。

（1）配電方面提供了可靠、持續(xù)、穩(wěn)定的供電。

（2）節(jié)能和環(huán)保上有十分重要的幫助。

（3）國(guó)家對(duì)電力系統(tǒng)的相關(guān)部門的投資減少。

尤其是第一個(gè)收益給我國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電帶來(lái)了非常重要的幫助，解決了偏遠(yuǎn)地區(qū)用電上的難題。此外，因分布式電源所具備的特點(diǎn)，使得許多分布式電源的接入讓原先的配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生了巨大的改變，同時(shí)也加重了相關(guān)工作人員預(yù)測(cè)的難度和復(fù)雜性。不過(guò)隨著時(shí)代的發(fā)展，分布式電源接入技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化，其應(yīng)用范圍也變得十分廣泛，也正因分布式電源的大量接入到配電網(wǎng)電力系統(tǒng)，對(duì)供電的安全、穩(wěn)定運(yùn)行起到了一定的作用。

1? 對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生的影響

經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，分布式電源的接入對(duì)配電網(wǎng)主要產(chǎn)生以下幾種影響。（1）配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。（2）配電網(wǎng)的電能質(zhì)量。（3）配電網(wǎng)的相關(guān)配置的保護(hù)。

①和傳統(tǒng)的配電網(wǎng)相比之下，分布式接入配電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)上使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加科學(xué)與復(fù)雜，能夠更加適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，呈現(xiàn)多元化的應(yīng)用，尤其是在局部的線路變化上，反向加入上游線路的負(fù)載率。此外，也因配電網(wǎng)接入分布式電源后，一些電源因?yàn)榉植际诫娫吹奶匦远速M(fèi)電力，降低了功率的輸出效率，從而降低了部分經(jīng)濟(jì)收益[1]。

②因配電網(wǎng)接入分布式電源后會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)點(diǎn)的短路容量變大，使得網(wǎng)點(diǎn)在經(jīng)過(guò)注入功率后的波動(dòng)性變大，不的隨機(jī)性，相應(yīng)的增加網(wǎng)點(diǎn)電壓上的波動(dòng)，此種現(xiàn)象也在一定程度上影響了配電的質(zhì)量。這種現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：

分布式電源的容量大，因此產(chǎn)生的波動(dòng)也大。

配電網(wǎng)在接入分布式電源后在一定程度上會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的電壓產(chǎn)生偏差的影響。

配電網(wǎng)在經(jīng)過(guò)大量的分布式電源接入過(guò)程中，由于一般的接入是經(jīng)過(guò)電力電子原件等，所以也導(dǎo)致了在一定程度上將諧波帶入了網(wǎng)點(diǎn)之中。

③從分布式電源接入配電網(wǎng)的保護(hù)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，也存在著一定的問(wèn)題，比如，電路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如果發(fā)生故障，分布式接入的電源會(huì)將電源供應(yīng)給發(fā)生故障的地方，一般情況下，配電饋線上不會(huì)安裝保護(hù)措施，導(dǎo)致原有的元件就會(huì)因?yàn)槌掷m(xù)的供電發(fā)生損壞的現(xiàn)象，因此，需要對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、分析計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行更新和改善[2]。

2? 分布式電源接入配電網(wǎng)的原則

根據(jù)以上提到的分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)造成的影響因素，本文在經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究分析后，對(duì)上述提到的問(wèn)題做出了以下幾個(gè)分析對(duì)策。

2.1 接入容量以及電壓等級(jí)規(guī)定

分布式電源接入安裝過(guò)程中需要對(duì)配置的一些技術(shù)提高重視，比如以容量作為參數(shù)的裝機(jī)操作，需要進(jìn)行電壓等級(jí)的選擇，才能保證配置上準(zhǔn)確性，避免因配置問(wèn)題，導(dǎo)致后續(xù)影響整個(gè)配電網(wǎng)的安全[3]。如果分布式電源的總?cè)萘勘扰潆姷淖儔盒?，則接入配電網(wǎng)的方式可以有兩種方式進(jìn)行選擇：（1）專線接入。（2）T接方式。

2.2 分布式接入策略

分布式電源使用接入策略的時(shí)候，需要注意4點(diǎn)技術(shù)性的問(wèn)題和接入前的準(zhǔn)備。

（1）確認(rèn)用戶進(jìn)線開(kāi)關(guān)。

（2）確認(rèn)并網(wǎng)點(diǎn)的具體位置。

（3）對(duì)已經(jīng)接入分布式電源的配電源進(jìn)行核驗(yàn)，尤其是路載流量和變壓容量等，確保這些參數(shù)的準(zhǔn)確性。

（4）以用戶用電報(bào)裝的容量為參考，仔細(xì)核算電網(wǎng)側(cè)設(shè)備的型號(hào)，務(wù)必保證型號(hào)和容量相匹配。

2.3 分布式電源接入配電網(wǎng)的時(shí)候，對(duì)并網(wǎng)接口有詳細(xì)的要求

（1）同步電機(jī)類型的分布式接入電源。對(duì)于同步電機(jī)類型的分布式電源來(lái)說(shuō)，并網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)關(guān)需要配置高、低壓保護(hù)裝置和低周保護(hù)裝置。其中低周保護(hù)值設(shè)定為47Hz、0.3s。

（2）感應(yīng)電機(jī)類型。對(duì)于感應(yīng)電機(jī)類型的接入來(lái)說(shuō)，并網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)關(guān)也需要配置高壓保護(hù)裝置和低壓保護(hù)裝置，除此之外還應(yīng)具備壓合閘檢驗(yàn)功能、電壓跳閘保護(hù)，而檢有壓合閘功能的設(shè)定值為85%UN。

（3）逆變器類型。對(duì)于同步機(jī)分布式電源來(lái)說(shuō)，并網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)關(guān)功率因數(shù)需要超前0.94或滯后0.94，應(yīng)將功率因數(shù)設(shè)定在這個(gè)取值范圍內(nèi)可調(diào)控。而感應(yīng)機(jī)類型的分布式電源并網(wǎng)點(diǎn)功率因素則需要設(shè)置超前1.1或滯后0.94。同樣也需要在這個(gè)范圍內(nèi)保證功率因數(shù)可調(diào)控。

2.4 繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置

在分布式電源的接入過(guò)程中，由于需要考慮到幾點(diǎn)保護(hù)以及安全裝置，對(duì)安全之中裝置和繼電保護(hù)有三個(gè)要求。（1）遵守幾點(diǎn)保護(hù)的技術(shù)流程。（2）嚴(yán)格參照繼電裝置運(yùn)營(yíng)規(guī)范。（3）相關(guān)規(guī)定。除了以上三點(diǎn)之外，在一些特殊的情況下，避免出現(xiàn)誤動(dòng)以及拒動(dòng)的情況，需要使用雙側(cè)電源線路作為依據(jù)，從而做好保護(hù)措施。

2.5 質(zhì)量要求

分布式電源接入之后，需要跟公共電源做好質(zhì)量上的把控和嚴(yán)格按照指標(biāo)操作，比說(shuō)電壓偏差值的設(shè)定、三相電的平衡設(shè)定等等。這些指標(biāo)需要達(dá)到國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)要求，具體要求和相關(guān)技術(shù)可在國(guó)家在電能質(zhì)量方面制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求上查看。例如《電能質(zhì)量供電電壓偏差》和《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》等均有記載[4]。

3? 運(yùn)行維護(hù)原則

為了讓配電網(wǎng)更加安全、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行，避免上述提到的分布式電源接入配電源后遇到的影響和問(wèn)題，本文從以下幾個(gè)方面分析了對(duì)策。

（1）在分布式電源接入配電網(wǎng)之前需要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)測(cè)試，測(cè)試依據(jù)可以根據(jù)國(guó)家相關(guān)技術(shù)要求的規(guī)范為依據(jù)，除此之外，配電網(wǎng)在接入分布式電源之后的運(yùn)行還需要滿足電網(wǎng)運(yùn)行控制相關(guān)準(zhǔn)則和要求。

（2）操作員在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中，如果檢測(cè)到電壓值超標(biāo)等現(xiàn)象，則需要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行改正。系統(tǒng)側(cè)的維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不停電的方式進(jìn)行維修對(duì)實(shí)際產(chǎn)生的效果比較好，維修結(jié)束之后還需有序地對(duì)分布式電源進(jìn)行并網(wǎng)操作。

（3）如果配電網(wǎng)接入220/380V的電壓，那么對(duì)于系統(tǒng)測(cè)設(shè)備的檢修操作也可以使用不停點(diǎn)的方式進(jìn)行作業(yè)，此外還需要按照供電服務(wù)中的相關(guān)規(guī)定，考慮到用戶停電通知等相關(guān)措施。

（4）電氣設(shè)備的倒閘操作和運(yùn)維等需要操作員按照國(guó)家電力工作相關(guān)規(guī)定的要求進(jìn)行作業(yè)。而針對(duì)系統(tǒng)側(cè)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)工作等，需要作業(yè)元嚴(yán)格按照以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：（1）《配電網(wǎng)運(yùn)維規(guī)程》。（2）配電網(wǎng)技改大修技術(shù)規(guī)范》。（3）《電力技術(shù)監(jiān)督導(dǎo)則》[5]。

4? 結(jié)語(yǔ)

隨著時(shí)代的發(fā)展，配電網(wǎng)使用分布式電源接入技術(shù)已經(jīng)成為了熱門，尤其是目前隨著分布式電源接入技術(shù)的不斷完善和發(fā)展應(yīng)用，使得分布式電源接入技術(shù)應(yīng)用更加廣泛和技術(shù)變得更加完善。除此之外，技術(shù)員在進(jìn)行分布式電源接入安裝時(shí)一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和技術(shù)要求進(jìn)行配電網(wǎng)的接入。此外，對(duì)于一些產(chǎn)生的影響可以參考本文提出的幾個(gè)對(duì)策，進(jìn)而提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)

[1]楊夏.探討分布式電源接入配電網(wǎng)的基本原則[J].低碳世界，2018（8）：110-111.

[2] 吳鳴，于輝，熊雄.分布式電源接入配電網(wǎng)的基本原則[J].供用電，2017，34（12）：32-38.

[3] 張慶，于光遠(yuǎn)，秦昌龍.含分布式電源接入的配電網(wǎng)接地方式選擇和配置原則研究[J].電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償，2018，39（4）：147-152.

[4] 楊剛，管霖，林凌雪，等.分布式電源并網(wǎng)對(duì)配網(wǎng)饋線供電能力的影響分析[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2020，32（1）：13-20.

[5] 葉斌，王祺，代磊，等.適應(yīng)分布式電源接入的配電網(wǎng)過(guò)流保護(hù)整定策略[J].智慧電力，2018，46（6）：74-80.

[6] 安躍軍.智能配電網(wǎng)絡(luò)與配電自動(dòng)化的研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（33）：124，126.

[7] 申雪，賀浩.分布式電源在配網(wǎng)中優(yōu)化選址的研究[J].科技資訊，2016，14（35）：74-76.