分布式電源并網(wǎng)對(duì)于配電網(wǎng)的影響研究

張文道

【摘 要】作為傳統(tǒng)電能的補(bǔ)充，分布式發(fā)電技術(shù)具有發(fā) 電方式靈活、高效節(jié)能、實(shí)現(xiàn)就地消化接納等諸多優(yōu) 點(diǎn)，分布式電能的并網(wǎng)運(yùn)用是現(xiàn)代電力行業(yè)發(fā)展的 必然趨勢(shì)，但由此而帶來(lái)的對(duì)原電網(wǎng)的影響也不容 小覷?，F(xiàn)代智能電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，為分布式電源 接入配電網(wǎng)并高效運(yùn)行提供了技術(shù)支持，但深入開(kāi) 展對(duì)分布式電源大規(guī)模接入配電網(wǎng)影響的研究依然 是一個(gè)需要長(zhǎng)期關(guān)注的話題。

【關(guān)鍵詞】分布式電源;配電網(wǎng);研究

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的提高，能 源需求變得越來(lái)越重要。而傳統(tǒng)的煤炭、石油等資源 在發(fā)電中除了造成環(huán)境污染之外，還具有不可再生 性的致命缺陷，因此開(kāi)發(fā)可再生能源已經(jīng)成為一個(gè) 世界性的話題。隨著各種新能源在電力行業(yè)中的開(kāi) 發(fā)，風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電以及太陽(yáng)能發(fā)電等在電網(wǎng)中 的應(yīng)用也變得越來(lái)越頻繁。為了充分利用可再生電 源，分布式電源技術(shù)變得越來(lái)越重要，通過(guò)該項(xiàng)技術(shù) 和配電網(wǎng)的有效結(jié)合能夠大大提高可再生能源的運(yùn) 用效率，因此對(duì)分布式電源接入配電網(wǎng)帶來(lái)的影響 展開(kāi)研究對(duì)推進(jìn)電力行業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1分布式電源概述

分布式電源又被稱為分布式發(fā)電技術(shù)，指的是 一些分布在配電網(wǎng)或用戶周?chē)男∪萘堪l(fā)電系統(tǒng)。 在電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日漸激烈及節(jié)能環(huán)保要求日漸提高 的形勢(shì)下，分布式發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用日漸凸顯出重要 性，且分布電源在電力系統(tǒng)供電中所占的比例也越 來(lái)越大。分布式發(fā)電技術(shù)通常被運(yùn)用于特定場(chǎng)所，它 的能源形式包括風(fēng)能、微型燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、太陽(yáng) 能等多種新型能源，該技術(shù)的推廣對(duì)提高電力企業(yè) 發(fā)電的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。在分布式電 源應(yīng)用狀況下，配電網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)是電源與用戶相連 接的網(wǎng)絡(luò)，而并非傳統(tǒng)電網(wǎng)中的輻射狀網(wǎng)絡(luò)，這種變 化對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和結(jié)構(gòu)帶來(lái)了一定的影響。因 此，對(duì)分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的保護(hù)造成的影響 展開(kāi)分析討論具有重要意義。

2 研究分布式電源接入配電網(wǎng)的影響

2.1 在繼電保護(hù)中，分布式電源并網(wǎng)所產(chǎn)生的影響

在日常生活中，電路發(fā)生故障是非常常見(jiàn)的，為防止電路故障的發(fā)生，一般安裝繼電保護(hù)裝置來(lái)保護(hù)電路，或者預(yù)防電路故障發(fā)生后所帶來(lái)的更嚴(yán)重的事故。電路故障一般分為短路故障與斷路故障。在電路中若是電流過(guò)大，就會(huì)發(fā)生短路的現(xiàn)象，短路故障很容易造成不良的后果，例如設(shè)備的燒毀或者引發(fā)火災(zāi)，造成經(jīng)濟(jì)上的損失。因此，安裝繼電保護(hù)可以有效防止這一故障的發(fā)生，但是分布式電源并網(wǎng)接入會(huì)影響繼電保護(hù)裝置，尤其是在輸電線路短路的狀態(tài)，會(huì)因?yàn)榉植际诫娫吹慕槿攵l(fā)生變化，在這個(gè)過(guò)程中，保護(hù)裝置的電流因此出現(xiàn)不確定性的改變，導(dǎo)致繼電保護(hù)的靈敏度和范圍也發(fā)生一定的變化，因此，各個(gè)線路之間的配合會(huì)變得更加的復(fù)雜。所以在配電線路中接入分布式電源就會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)的精確性發(fā)生改變。因?yàn)榉植际诫娫唇尤肱潆娋W(wǎng)對(duì)線路保護(hù)的靈敏度造成一定的影響，從而導(dǎo)致機(jī)電保護(hù)裝置容易出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷的情況，帶來(lái)一定的不良后果，如不必要的操作和跳閘現(xiàn)象，從而引發(fā)后備保護(hù)措施出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤操作，導(dǎo)致保護(hù)器的閘門(mén)自動(dòng)重合失敗的現(xiàn)象發(fā)生。

2.2 分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)可靠性的影響

在供電網(wǎng)供電能力不足的時(shí)候，我們通過(guò)接入分布式電源作為備用電源，這會(huì)對(duì)電網(wǎng)可靠性造成 一定影響，集中體現(xiàn)如下：

1）在接入分布式電源的時(shí)候，做好電源與繼電 器的保護(hù)非常重要，一旦引起誤動(dòng)作，會(huì)降低電網(wǎng)系 統(tǒng)的可靠性，原來(lái)電網(wǎng)中的經(jīng)典放射狀配電網(wǎng)會(huì)因 為誤動(dòng)作而產(chǎn)生改變，同時(shí)還造成短路的持續(xù)時(shí)間 和短路電流的改變，對(duì)之前按照網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)的 繼電保護(hù)裝置造成影響，導(dǎo)致因?yàn)槔^電保護(hù)裝置動(dòng) 作的誤差發(fā)生誤操作。

2）在分布式電源接入配電網(wǎng)時(shí)，需要通過(guò)保障 分布式電源的電壓穿越能力來(lái)保證配電網(wǎng)的可靠運(yùn) 行。一旦配電網(wǎng)的低電壓穿越性能產(chǎn)生系統(tǒng)性問(wèn)題，造成分布式電源被智能電網(wǎng)切斷，那么在系統(tǒng)恢復(fù) 運(yùn)行時(shí)，電壓不但無(wú)法得到分布式電源的支撐甚至 還會(huì)出現(xiàn)下降。一旦電網(wǎng)的智能性出現(xiàn)故障，分布式 電源沒(méi)有及時(shí)被切斷就會(huì)激發(fā)保護(hù)設(shè)備的誤動(dòng)作乃 至損毀，從而造成停電時(shí)間增長(zhǎng)對(duì)客戶帶來(lái)?yè)p失。

3）分布式電源的安裝地點(diǎn)、連接方式以及分布 式電源的容量會(huì)對(duì)配電網(wǎng)的安全可靠性造成一定的 影響。只有選配合適容量的分布式電源進(jìn)行合理的 安裝，才能保障配電網(wǎng)的安全可靠性。

2.3分布式電源并網(wǎng)會(huì)對(duì)電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響

電網(wǎng)中接入分布式電源時(shí)，電壓會(huì)發(fā)生抑制的情況，并在瞬間跌落，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生閃變的現(xiàn)象。當(dāng)輸電線路沒(méi)有發(fā)生短路故障的時(shí)候，不同節(jié)點(diǎn)的電壓幅值會(huì)發(fā)生變化，并且是隨著分布式電容電源的擴(kuò)大而發(fā)生正比例的關(guān)系。另外，在分布式電源接入配電線路的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致電機(jī)啟動(dòng)或是輸出功率波動(dòng)發(fā)生電閃的現(xiàn)象[1]。并且在集中供電的模式下，配電網(wǎng)會(huì)呈輻射的狀態(tài)，在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電壓會(huì)沿著饋線潮流方向慢慢降低。在接入分布式發(fā)電裝置后，因?yàn)轲伨€上的傳輸功率在不斷的減少，并且分布式發(fā)電裝置輸出沒(méi)有功率的支持，從而導(dǎo)致一些負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓發(fā)生變化，出現(xiàn)抬高甚至超標(biāo)的現(xiàn)象。

2.4分布式電源并網(wǎng)接入對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響分析

分布式電源接入配電網(wǎng)已經(jīng)是當(dāng)今電力建設(shè)中必然的發(fā)展趨勢(shì)，配電網(wǎng)本身就具有很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。但是分配時(shí)，電源想要接入到配電網(wǎng)中就會(huì)變得非常的困難，并且還會(huì)對(duì)供電的靈活性和可靠性造成一定的影響，導(dǎo)致電網(wǎng)的整體運(yùn)行效率發(fā)生改變。分布式電源接入配電網(wǎng)中，還會(huì)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃造成一些問(wèn)題。第一，因?yàn)榉植际诫娫唇尤肱潆娋€路中，容易使原有配電線路的穩(wěn)定性發(fā)生改變，導(dǎo)致電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選擇變得更加的困難。第二，因?yàn)榉植际诫娫唇尤牒笥胁淮_定性情況的發(fā)生，導(dǎo)致規(guī)劃人員不能對(duì)系統(tǒng)的負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的推算。第三，分布式電源的接入導(dǎo)致電網(wǎng)公司在運(yùn)營(yíng)管理方面有很大的難度，傳統(tǒng)的供電模式中，電力公司對(duì)小型用戶采取的是兩路供電的方式，因此如果電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，那么就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性帶來(lái)一定的影響，因此電網(wǎng)公司只有通過(guò)增加設(shè)備數(shù)量的方式來(lái)解決這一問(wèn)題。但是這個(gè)解決方式，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)公司的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用發(fā)生改變，并且增加管理的難度，給電力企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)難度和技術(shù)要求。最后，分布式電源接入配電網(wǎng)會(huì)對(duì)輸電設(shè)施的容量產(chǎn)生影響，如此會(huì)出現(xiàn)電設(shè)備發(fā)生閑置的情況，從而導(dǎo)致投資的成本不能夠收回，更別談產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

在電力系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的供電能源會(huì)造成環(huán)境的污染，隨著國(guó)際上對(duì)環(huán)保的重視，傳統(tǒng)能源越來(lái)越不利于未來(lái)的發(fā)展。因此，分布式電源的應(yīng)用在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，還可以提高再生能源的運(yùn)用效率。對(duì)推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展有著積極的意義。隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)智能技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)代智能電網(wǎng)技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，這就為分布式電源接入配電網(wǎng)，并高效運(yùn)行提供了一定的技術(shù)支持。因此，對(duì)分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)影響的研究，對(duì)未來(lái)電力行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]馬松，聶萌，甄穎，等.分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響與選址定容優(yōu)化[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（08）：12-13.