分布式電源的接入對配電網的影響研究

侯杰繽 廖碧蓮 廣西大學

1 分布式電源的接入對配電網電能質量的影響

通常，當分布式電源接入配電網后，其特殊的連接方式、啟停方式以及其對逆變器等設備的影響會凸顯并進一步降低電網電能的質量。

(1）產生諧波污染以及直流偏磁

通常，分布式電源的接入方式有很多，若采用逆變器連接的方式進行連接，則會對電網造成一定的諧波污染。如某光伏并網電站項目中，當10KV、400V、220V 分布式電源接入后，都能夠檢測到很高的諧波電流總畸變頻。進一步的，諧波對電網的影響會隨著電網容量的增大而逐漸加大。除此之外，分布式電源的入網還會對配電網的一些關鍵元件造成一定的影響，其中最受影響的就是逆變器，通常主要影響包括包括參數(shù)變化以及觸發(fā)脈沖的變化，當這些參數(shù)由于發(fā)生變化而產生不對稱分布時，就會形成直流電流，而當直流電流流經變壓器時，直流偏磁現(xiàn)象隨即產生，最終使變壓器發(fā)熱增加。

(2）造成系統(tǒng)電壓閃變

當分布式電源接入配電網后，其啟動與停止往往會受很多因素的影響，如用戶的用電需求、電力的調度需求以及環(huán)境氣候因素等，這種啟停的不確定性極有可能引起配電網的電壓閃變。除此之外，分布式電源的輸出功率穩(wěn)定性較差，當其功率發(fā)生改變時，其與反饋環(huán)節(jié)的電壓控制設備之間會產生相互的影響從而引發(fā)電壓閃變。

2 分布式電源的接入對配電網網絡損耗的影響

在分布式電源接入配電網時，配電網網絡線路的損耗變化與兩者之間的相對負荷量密切相關，若分布式電源的容量較小，則入網后配電網網絡線路的損耗將會減?。蝗舴植际诫娫吹娜萘拷橛诮尤牍?jié)點和配電網總負荷之間時，配電網個別線路的網絡損耗會增加；另外，不同類型的分布式電源對于配電網損耗的影響也不同。

綜上，當分布式電源接入配電網時，應當根據分布式電源與配電網總負荷量之間的相對關系來合理安排分布式電源的接入位置，這樣才能保證在分布式電源接入后網絡損耗的降低，通常，衡量標準為分布式電源的容量與配電網總負荷量兩倍之間的關系。當前者小于后者時，分布式電源的接入應當選擇負荷附近的位置；相反，若前者大于后者，則分布式電源的接入方式將由符合附近的位置向上級電網的位置移動。除此之外，還需要特別注意與分布式電源相匹配的變壓器的選擇，選擇適當?shù)淖儔浩鞑拍苡行У慕档团潆娋W的網損。

3 分布式電源的接入對配電網繼電保護的影響

若配電網接入分布式電源后，其拓補結構也會發(fā)生相應的變化，由一開始的單電源結構轉變?yōu)槎嚯娫唇Y構，進而使其某些繼電保護也會發(fā)生相應的變化，具體如下：

(1）保護誤動

當分布式電源接入配電網后，會引起配電網的保護誤動。保護誤動所帶來的后果是，分布式電源接入點的相鄰饋線故障導致沒有故障的饋線跳閘，進而失去電源。

(2）保護拒動

當分布式電源接入配電網后，會引起配電網的保護拒動，保護拒動是由于分布式電源入網后導致的故障電流引起的，故障電流會使得接入點所在線路保護的檢測電流值降低，從而使得相應的保護啟動所需要的數(shù)值無法達到動作值而不能啟動。

分布式電源接入對于繼電保護的影響通常會是不具備方向性，如保護裝置的熔斷器以及自動重合閘等，而如果用戶方向敏感性的元件代替保護裝置則會使成本大大的增加，因此需要在分布式電源接入后額外注意其對繼電保護的影響。

4 分布式電源的接入對配電網規(guī)劃的影響

隨著分布式電源在配電網中的使用頻率的增加，配電網的規(guī)劃難度也不斷加大，因此，在對配電網進行規(guī)劃時，需要充分考慮分布式電源接入產生的影響，通常，分布式電源接入對配電網規(guī)劃的影響主要有以下幾方面：

(1）加大了規(guī)劃區(qū)電力負荷的預測難度。隨著電力市場開發(fā)程度的不斷增大，用戶配電網規(guī)劃區(qū)內用戶安裝分布式電源的自由化程度不斷提高，用戶在根據自己需要安裝分布式電源的同時也會使得規(guī)劃區(qū)內負荷增長的模型發(fā)生本質的變化。除此之外，分布式電源的加入會使得配電網輸出的穩(wěn)定性更易受到外界因素的影響，鑒于一上兩點，分布式電源的接入使得規(guī)劃區(qū)電力負荷的預測難度不斷加大。

(2）通常，配電網的規(guī)劃本質上是動態(tài)多目標的非線性離散規(guī)劃問題，而這一動態(tài)屬性取決于節(jié)點的數(shù)量，而傳統(tǒng)的配電網規(guī)劃需要考慮的節(jié)點就有上千個，如果再接入大量的分布式電源，會使得電源節(jié)點進一步的增加，最終使得配電網規(guī)劃時優(yōu)化難度大大增加。

5 結論

分布式電源的接入會使得配電網從輻射線網絡轉變?yōu)楸椴夹‰娫吹幕ヂ?lián)網絡，這就會引發(fā)一系列的配電網運行安全問題，主要體現(xiàn)在電能質量、網絡損耗、繼電保護以及電網規(guī)劃四個方面，因此，加強分布式電源入網對配電網影響的管理，是有效提高電源運行效率和穩(wěn)定的必要措施。