分布式電源對配網供電電壓質量的影響與改善

陜大君

摘要：伴隨經濟社會的不斷發(fā)展，我國電能消費及電網規(guī)模也在逐漸擴大。傳統(tǒng)電廠發(fā)電與電網供電方式弊端凸顯。分布式電源的出現在很大程度上緩解了供需矛盾，合理的配網組合手段更能讓供電電能質量得到改善。通過合理調整配網系統(tǒng)的接入形式，實現電能的更高效利用。本文從分布式電源對供電電壓質量的影響出發(fā)，提出合理化改善意見。

關鍵詞：分布式電源配網供電電壓質量影響與改善

隨著經濟與社會的發(fā)展，電力電能的需求量不斷上升，然而傳統(tǒng)的不可再生資源在發(fā)電供電中的利用也受到極大的挑戰(zhàn)，因為不可再生資源不斷減少，面臨著枯竭的形勢。近年來，我國電力行業(yè)加大了對可再生能源的開發(fā)與使用力度，改變了傳統(tǒng)單一輻射式供電模式，逐漸研發(fā)出分布式電源技術，事實證明分布式電源在配網系統(tǒng)的接入，對配網供電電壓帶來了巨大影響，提高了供電水平，優(yōu)化了電壓質量，同時也有效控制了能量的損耗、成本的投入，對我國電力行業(yè)的發(fā)展具有長遠且積極的意義。

分布式電源對供電電壓質量的影響

1對電壓分布運行的影響

分布型電源在接入配電網運行系統(tǒng)的時候，配電網供電系統(tǒng)會有以前的發(fā)射型供電模式轉變?yōu)槎嚯娫吹陌l(fā)電模式，由于是多電源發(fā)電，而每一個電源所形成的電壓分布不盡相同，所以分布型發(fā)電電源越靠近電源線路末節(jié)對電源線路電壓分布的影響越大，分布型發(fā)電電源越靠近供電系統(tǒng)主線路對電源線路的電壓分布影響越小。

1.2電壓閃變影響

針對于傳統(tǒng)的供電網絡中所出現的電壓閃變問題，主要是因為電壓負荷不穩(wěn)定所導致出現。因為分布型供電電源在啟動的過程中，將會導致電壓閃便，其原因主要是因為：第一是分布式電源中運行權以及有關使用權主要是為電源使用者所有，使其導致了電源在日常進行使用的時候將會出現隨機啟動或者是停止等方面的問題。第二是通過對新型的再生能源進行利用，因為可能會受到天氣以及當地氣候等方面影響，供電機組在日常處理時也要結合當地用戶實際需要從而作出相應調整。第三是分布型供電電源中，電壓控制設備以及有關主供電系統(tǒng)電壓控制設備是相互影響，從而將會導致出現電壓閃便等問題出現。

1.3電壓跌落

配電系統(tǒng)短路問題是影響其運行的一大問題，將分布型電源安裝在配網系統(tǒng)，能夠改善變壓器電壓，控制配網運行中的短路故障，同時實踐表明，分布式電源注入的功率越大，變壓器對應的優(yōu)化程度也就越強。分布式電源涵蓋兩大類：逆變型、同步機型。事實證明逆變型電源的性能更優(yōu)，因為它能夠更加快速、靈敏地對電壓功率信號做出調整。

當變壓器中某一單相出現故障問題時，安裝分布型電源，能夠有效提高發(fā)生故障的相路的電壓，這樣就積極地控制了變壓器電壓跌落問題。經過實驗研究得出：分布式電源所注入的功率越大，對應的配網供電電壓優(yōu)化質量越高，同時，即使對于未發(fā)生故障的相路，也能從中受益，因為隨著分布式電源輸出功率的上升，網絡不同節(jié)點的電壓也將對應提高。

從以上分析能夠看出，分布式電源對配網電壓有一定的影響，這種影響既有正面的又涵蓋負面的影響，然而，分布式電源的介入，特別是逆變型分布電源的使用，通過采取特定的措施也能有效優(yōu)化電壓質量。

1.4諧波

分布型是通過電力設備構件的變流裝置接入總配電網的，電源的頻繁開關會產生開關、電源周邊的諧波分量，對于配電網本體產生諧波污染。根據相關研究表明，在分布型電源接入電網的位置不變的情況下，電網饋線上產生的電壓諧波畸變率是由分布型電源的總功率決定的，總功率占電網的總負荷比重越高，電網上同一條饋線的諧波畸變率也就越大，畸變嚴重的電網饋線諧波畸變率可能會超過電網諧波電壓的電壓限制和畸變率安全值。由于分布型電源安裝在電網的不同位置上，電網上各條饋線上的諧波畸變率也有著較大的差異，分布型電源的安裝位置越靠近電網的線路末端，電網饋線的各網絡節(jié)點的諧波電壓畸變率越高，如果分布型電源離電網系統(tǒng)的母線越近，電網饋線的各網絡節(jié)點的諧波電壓畸變率越低。

雖然分布型電源會給總配電網絡造成許多供電質量上的問題，但分布型電源也可以改善電流質量，每當配電網絡工作負荷較大的時候，備用分布型電源應該有快速地、計劃地投入使用，這樣可以有效地提高配電網的供電穩(wěn)定性。

對電壓的質量進行改善

1積極有效的控制電壓

和旋轉型分布式供電電源進行比較，對于逆變型的分布式供電電源來說，具有著相對來說比較大的優(yōu)勢，在電容量相同的背景下，逆變型分布式供電電源會對主供電系統(tǒng)中的節(jié)點電壓產生的影響不大，但可能在風能以及太陽能等一些再生能源的影響下，導致發(fā)電量存在不穩(wěn)定狀況，這種狀況對供電系統(tǒng)節(jié)點電壓的影響幾乎不大。

如果這種現象發(fā)生時，逆變型分布式供電電源在一定程度上不能對對供電系統(tǒng)內的電壓波動問題進行有效的處理。為了能夠對供電系統(tǒng)中的電壓波動問題進行解決，作為電網管理人員，應該使用旋轉型分布式供電電源，由于在滲透率相同的狀況下，旋轉型分布式供電電源進行提供的短路電流會比逆變型分布式供電電源大，因此在沒有任何外界控制時，旋轉型分布式供電電源能對主供電系統(tǒng)的電壓質量問題進行很好地解決。

2.2閃變電壓的總體規(guī)劃以及電能存儲

對閃變電壓進行整體規(guī)劃也是分布式電源改善的一個方面。在電壓的各相角范圍內，電流的不斷流經會出現電源切入點之間的轉換。而切入點轉換則代表了相角的差值在擴大，分布式電源可以作為跟蹤參數對整體過程進行調配。一般來講，配電線路以不同的路徑進行劃分，在總體整合的前提下進入電壓的閃變狀態(tài)。逆變形分布式電源在其中就可以起到調節(jié)與控制的作用。首先，它可以根據電波的幅度對電壓線路進行選擇，通過容量的存儲來擴大空間的利用效率。當電壓波動下降時，就代表了各設備之間正在進行信號的轉換，分布式電源將數據成功在接入口進行輸送時，也達到了同步補償的效果，做到了閃變電壓的總體規(guī)劃。另外，分布式電源還可以實現電能的存儲。為了實現發(fā)電過程的穩(wěn)定性，就要擴大電能的存儲空間。而分布式電源則可以實現。它主要在配網系統(tǒng)中設置存儲的關鍵點，在主控系統(tǒng)內部進行電力轉換。將電壓以單元分割的形式予以劃分，通過分布形式將電力存儲到 DG單元格之中。其中電能存儲的類型也是多種多樣的，以電容機儲存與蓄電池存儲為主。

3.總結

本文對分布式發(fā)電模式的配網電壓質量改善提出了一些建議，首先分布式發(fā)電電源雖然穩(wěn)定，但用戶的電源相互連接之后會使電源電壓產生較大的波動，另外，雖然分布式供電模式可以抑制配網電壓的閃變問題，但在短路容量上也受到了比較大的限制，對于這些問題，電網管理人員可以通過對分布式電源的并入點進行電壓控制。分布式供電模式是一種比較符合發(fā)展潮流的新型供電方式，這種供電方式以其特有的優(yōu)點逐漸地在現代的供電體系中發(fā)揮著越來越明顯的作用，如何根據分布式發(fā)電模式的優(yōu)點來制定發(fā)電策略是現在的配電網管理人員必須要考慮的事情。

參考文獻

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