分布式发电对配网可靠性的影响分析刍议

邹兵勇

摘要：分布式发电技术是一种比较常见的现代化发电应用技术，在实际应用相对比较普遍。分析分布式发电对于配电网运行可靠性的影响，有利于提高存在分布式发电的配电网电力系统运行可靠性，保证电力系统中电能的质量，对于推动电力事业的发展有着积极的作用和意义。文章主要结合分布式发电技术的特征以及配网可靠性评价方法，从分布式发电技术对于配电系统的影响、以及对于分布式发电的配网可靠性评估等方面进行分析论述，以有针对性地提高配电网系统运行的可靠性。

关键词：分布式发电；配电网；运行

随着社会经济以及电力事业的不断发展，电能资源对于社会发展以及人民生活的影响也越来越突出，同时，电力用户对于电能质量的要求也越来越高。提高配网电能质量，为用户提供可靠、经济的电力供应，成为当前电力事业发展的关键。电网运行的可靠性对于电力用户有着非常直接的影响。因此，进行电力系统运行可靠性影响的评估与分析，提高电力系统运行的可靠性，保证电能质量，具有十分重要的意义。分布式发电技术是随着新能源及其开发技术的不断发展提升，逐渐推广的一种现代化发电技术形式，具有广泛的应用价值和光明的前景。因此，进行基于分布式发电的配电网可靠性分析，不仅有利于提高分布式发电配电网运行可靠性，对于推动智能电网的发展也有着积极的作用。

1 分布式发电技术的分析与概述

与传统的集中式发电技术相比，分布式发电技术是一种可以直接向发电附近的负荷进行电力供应，或者是根据电力系统中电网对于电能的需求进行发电供应的方法手段，它与传统的集中式发电技术之间最大的区别就是，分布式发电技术不仅发电规模比较小，并且与电力用户的距离比较近。分布式发电技术也被定义为一种位于电力用户附近的、各种小型化并且模块化的电能生产以及储能技术。分布式发电技术在实际电力供给应用中，多是通过并网设备与电网进行连接供应实现的。

分布式发电技术在实际应用中实现兴起的主要原因，一方面是因为节能环保理念的提出，另一方面是由于分布式发电技术对于装机容量的满足与实现，它主要是利用可再生资源进行电能的转化与开发利用实现。在实际发电应用中，分布式发电技术主要有基于化石燃料的分布式发电技术，以及基于可再生能源的分布式发电技术、混合分布式发电技术等技术类型。其中，基于化石燃料的分布式发电技术，主要包含有往复式发动机发电技术以及微型燃气轮机发电技术、燃料电池发电技术等；而基于可再生能源的分布式发电技术，主要是指利用风能、太阳能以及生物能、地热等各种可再生能源、资源进行电能转换与开发利用的一种发电技术。

2 分布式发电对配网系统的影响

2.1 分布式电源对网损的影响

将分布式发电系统接入配电网中的负荷近旁，会导致整个配电系统的功率变化。变化主要根据节点负荷大小分为三种情况：第一，系统各节点负荷均大于该节点的DG输出量，DG会降低配电网的损耗；第二，系统中存在至少一个节点负荷量大于该节点的DG输出量，系统整体的DG输出量小于系统负荷。这时，DG会导致配网线路损耗增加。第三，系统存在一个节点的DG输出量大于该节点负荷量，并且系统总负荷小于整个系统的DG输出量，这时，DG输出量小于负荷的两倍，与上述情况相似。也就是说分布式发电有可能造成系统损耗的增加或降低，主要根据分布式发电的负荷量大小、位置及网络拓扑关系等因素决定。

2.2 分布式电源对电能质量的影响

首先，对稳态电压分布的影响。在电压升高的时候，DG没有接入时，电流从变压器流向用户，此时在配电变压器与其下游馈线上，存在一个电压降，此时电力用户的入口处电压，要高于配电变压器的一次侧电压；在电压降低的时候，调压装置接入一个DG单元，可以减少压降补偿装置的测量负荷，所以在接入DG后，馈线上的电压会变得更低。

其次，对系统电压波动的影响。在以上的配电网中，电压波动主要受有功、无功负荷的变化影响，沿着电路末端的方向逐渐增大，在接入DG以后，对电压的波动影响较大。DG与负荷协调运行，也就是负荷减小时，DG输出量增加，起到抑制系统电压的波动；DG不与负荷协调运行，在自然资源发电条件下的DG，因其输出量受自然因素的属性影响大，难以控制，因此也很难和负荷协调运行，这时，系统的波动有可能回增大。分布式电源在接入配电网造成电压波动的主要原因是受电源输出功率的波动影响。图1表示分布式电源并网示意图：

图1中，U1表示机组出口电压相量，U2表示电网电压相量，Z表示线路阻抗，S表示线路上流动的功率相量。

2.3 分布式发电对电流保护的影响

假设电源的电压是U0、U1、U2、U3分别为DG1、DG2、DG3的电压，各段阻抗为ZAB、ZBC、ZCD。如果故障出现在DG的下游，DG就类似于一个助曾电流源，故障点附近的保护的短路电流增大，保护正常，DG容量关系到其它保护是否动作，这是就速断保护而言的；对于限时电流保护来说，由于动作的时限通常为0.5秒，如果在这一时间段内，DG失稳，对限时电流保护没有影响。如果故障点发生在DG的上游，以DG2为例，在AB出现短路，R1动作，DG2如果满足稳定条件，则就对故障点注入反向电流。在R1清除故障以后，如果DG2的负荷过大，出现失稳，自身出现保护动作，与系统脱离，此时网络结构不发生改变。如果DG2的容量较大的时候，如果所带负荷不大，可以考虑与DG2相隔离，使负荷形成孤岛。

3 分布式发电对配网可靠性的影响分析

根据上述对于分布式发电技术的特征概述，以及对于配电系统运行可靠性评估方法、影响因素的分析，通过对带有分布式电源的配电电网潮流情况的计算，并采用GO配网可靠性评估方法，在进行分布式发电接入后，对于配电网传统可靠性指标影响的分析下，实现对于分布式电源接入的配网可靠性影响分析。总之，对分布式发电的配网可靠性进行评估中，在对于分布式接入电源优化处理的情况下，进行配电可靠性的评估，不仅评估计算过程具有一定的简便性，并且评估计算出的结果准确度也相对比较高，而且对于分布式电源可信度的评估中，通过对于不同置信度下的电量计算，对于分布式电源的波动变化情况都有考虑。

4 结束语

进行分布式发电对于配网可靠性影响的分析，不仅有利于提高分布式发电的配电系统运行可靠性，保证配电系统的电能质量，而且有利于推动电力事业的发展进步，具有积极的作用和意义。

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