分布式電源接入對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響

摘要：在電力系統(tǒng)當中置入分布式電源后，會對整個配電網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)和本質(zhì)產(chǎn)生巨大的改變。因此本文將針對分布式電源接入對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響展開分析和探究。

關(guān)鍵詞：分布式電源;電力系統(tǒng);穩(wěn)定性

分布式電源是一種開發(fā)成本低、效率高的電源類型，具有傳統(tǒng)電源不具備技術(shù)優(yōu)勢，如經(jīng)濟性強、安全性高、環(huán)保性強等。將分布式電源應用到電力系統(tǒng)當中，不僅可以對系統(tǒng)的節(jié)點電壓進行支撐，還能降低網(wǎng)絡有功損耗。但從實際分布式電源接入之后，容易對現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)運行產(chǎn)生影響，這一點需要相關(guān)工作人員提高重視程度。

1 分布式電源相關(guān)內(nèi)容論述

所謂分布式電源是指在運行過程中，其功率在1000W到50MW之間、具備較強環(huán)境兼容性的獨立電源。這些電源由電力部門、電力用戶或第3方所有，用以滿足電力系統(tǒng)和用戶特定的要求。在實際應用中，此類電源具備以下應用特點：（1）經(jīng)濟性強，相比于傳統(tǒng)電源，分布式電源可以利用電過程中的余熱來完成制冷或制熱操作，同時在能源利用方面采用了梯級利用，使資源利用效率達到了70%到90%，從而起到節(jié)省生產(chǎn)成本的作用。（2）環(huán)保性，該能源的供電來源非常廣泛，如太陽能、風能、地熱能等都可以作為發(fā)電來源，并且就近供電方式的應用，還降低了遠距離高壓電傳輸過程中的電磁污染，減少了線路鋪設時資源的損耗[1]。（3）調(diào)峰作用，結(jié)合以往經(jīng)驗可以當?shù)弥?，在電力系統(tǒng)工作過程中，夏季和冬季屬于負荷較高的階段，分布式電源的設置，能夠起到電力分流的作用，避免電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)峰值和谷值相差較大的情況，以此提高系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性[2]。

2 分布式電源接入的結(jié)構(gòu)分析

在配電系統(tǒng)中置入分布式電源的位置不同，也會對整個電網(wǎng)運行產(chǎn)生不同的影響效果，還可能對配置產(chǎn)生作用。例如，放射性的饋線如果根據(jù)PCC節(jié)點進行分類，可以分為線路結(jié)構(gòu)和開閉站;而如果以負荷作為標準進行劃分，則可以分為帶有就地負荷以及不帶有就地負荷，其具體內(nèi)容如圖1所示。

3 對電壓分布情況產(chǎn)生的影響

在配電網(wǎng)絡中置入分布式電源后，會使原有的配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其形成多電源結(jié)構(gòu)，這也導致系統(tǒng)中電流的大小以及流向等發(fā)生變化，從而造成配電網(wǎng)絡電壓分布情況發(fā)生變化的局面。站在規(guī)劃分布式發(fā)電角度來說，工作人員需要對負荷發(fā)展情況進行充分考慮，實際系統(tǒng)建設的經(jīng)濟性和可靠性特點也要得到完善。對于未來智能電網(wǎng)或者是主動配電網(wǎng)的發(fā)展，用戶體驗和服務也能作為分布式接入規(guī)劃范疇。在農(nóng)村地區(qū)，人們應考慮好分布式發(fā)電的使用優(yōu)勢。一般來說，分布式發(fā)電的運行也存在很大的不確定性，為此，工作人員應引入啟發(fā)式優(yōu)化算法，通過決策理論，使其分布式發(fā)電規(guī)劃顯得更加合理，降低對電壓分布情況的影響力度。

4 對電力質(zhì)量產(chǎn)生的影響

當分布式電源與電力系統(tǒng)連接之后，容易讓電網(wǎng)運行產(chǎn)生擾動現(xiàn)象，進而對電力的運行質(zhì)量產(chǎn)生影響，具體來講，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1 電壓跌落

在電力系統(tǒng)當中如果出現(xiàn)線路的三相短路，則可以通過置入分布式電源的方法予以解決，分布式電源可以有效的提高配電系統(tǒng)的電壓情況，進而幫助配電系統(tǒng)在出現(xiàn)短路故障時，能夠降低電壓跌落對整個系統(tǒng)造成的影響和損壞，而這也需要接入較大功率的分布式電源，從而發(fā)揮出有效的改善作用。而且配電系統(tǒng)在運行中發(fā)生了單相接地的故障時，置入分布式電源可以有效的提高接地故障發(fā)生位置的電壓水平，對電壓跌落情況具備較強的保護能力。同時，分布式電源功率越高，提高的效果也會更加明顯。而對于非故障的相，分布式電源如果逐漸增加功率則會導致節(jié)點位置的電壓明顯增高，而如果電源的容量如果增加，也會使得非故障的相電壓高于配電系統(tǒng)的額定電壓標準[4]。但是，在信號的調(diào)節(jié)響應速度上，置入分布式電源要比置入逆變設備消耗更多的時間，因此在配電系統(tǒng)電壓暫降工作的持續(xù)性方面略有不足。

4.2 電壓閃變

電網(wǎng)在運行過程中，經(jīng)常發(fā)生電壓閃變情況，之所以會出現(xiàn)該類問題，主要是由于短時間內(nèi)系統(tǒng)負荷出現(xiàn)劇烈變化，尤其是在系統(tǒng)之中接入分布式電源后，電壓閃變因素的出現(xiàn)幾率也會大大提升。引發(fā)電壓閃變的主要因素有調(diào)度分布式電源、隨機啟停等等。如果工作人員可以在電力系統(tǒng)之中引入新能源分布式電源，便容易受到季節(jié)和氣候等因素影響，實際熱電聯(lián)產(chǎn)機組處理情況也會隨著供熱需求變化而變化。

5 對供電系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

在配電系統(tǒng)中融入分布式電源，能夠有效的抵消電網(wǎng)當中的負荷，減少實際的輸出功率。并且分布式電源的應用，也可以大幅度提高電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，一旦在配電系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，為了保證電力網(wǎng)絡運行的安全性和穩(wěn)定性，可以暫時將分布式電源作為主要電源為客戶供電，或者直接將分布式電源轉(zhuǎn)為獨立供電系統(tǒng)，避免在供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題時發(fā)生大規(guī)模停電的情況。由此可見，分布式電源能夠為電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生很好的輔助作用[6]。

分布式電源雖然具有很多優(yōu)點，但是同樣具有一定不利影響。在配電系統(tǒng)中分布式電源無法與繼電保護進行有效的配合，進而經(jīng)常容易產(chǎn)生錯誤的動作，會對配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。并且在實際應用中，對于分布式電源的容量、安裝位置、置入方式等內(nèi)容也需要進行細致地分析，如果沒有按照既定要求進行設置，那么很容易導致分布式電源出現(xiàn)斷路設備跳閘，發(fā)生系統(tǒng)故障，從而造成孤島現(xiàn)象。而且還會對維護工作產(chǎn)生不利影響，影響到整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

6 結(jié) 論

綜上所述，從實際研究過程中能夠看出，在電力系統(tǒng)之中引入分布式電源，會引發(fā)一些新的問題出現(xiàn)，但對于電源運行會起到積極作用。倘若電網(wǎng)之中出現(xiàn)較大負荷，分布式電源能夠及早的投入應用，能夠有效抑制故障范圍，強化電力系統(tǒng)的主體性能。站在另一個角度來說，分布式電源對電力系統(tǒng)也存在很多影響，如對供電系統(tǒng)穩(wěn)定性影響等等，這也是分布式電源未來應用時需要解決的問題。

參考文獻：

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[6] 劉 楊，桂宇虹，安 豆，等.分布式電源接入場景下的電網(wǎng)振蕩攻擊建模與檢測[J].信息安全學報，2019，4（3）：70-82.DOI：10.19363/J.cnki.cn10-1380/tn.2019.05.05.

作者簡介：王冠宇（1988.4-），男，漢族，吉林榆樹人，工程碩士，單位名稱：廣東電網(wǎng)有限責任公司茂名供電局，職務職稱：工程師，研究方向：輸電線路。