分布式电源并网发电对配电网影响分析

蒋民锁 张建华

摘 要：本文简要介绍目前快速发展的分布式电源类型及类别，通过并网发电分布式电源接入容量变化，概述其接入对其并网点所在的配电网电压、负载率、传输容量等方面的影响，以便促进配电网安全运行管理。

关键词：分布式电源；接入容量；配电线路

1 概述

随着光伏组件价格的不断降低以及国内政策持续激励，分布式光伏发电项目建设快速发展。作为城市、乡村、工厂中最普遍的分布式电源的一种类型，其发电量主要在其所接配电网消纳，不同发电容量的分布式电源通过接入点接入配电线路，并网发电过程中对配电网可产生一定的影响。

2 分布式电源定义

国内外分布式电源界定标准不一致，多个国家标准具有以下四个基本特征。特征一：直接向用户供电，潮流一般不穿越上一级变压器。特征二：装机规模小，一般为10兆瓦及以下。特征三：通常接入中低压配电网，一般为35千伏及以下。特征四：发电类型主要为可再生能源发电、资源综合利用发电、能效70%以上的天然气多联供。

我国分布式电源定义：指在用户所在场地或附近建设安装、运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网，且在配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力输出的能量综合梯级利用多联供设施。包括小水电、太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用、煤层气、能效70%以上的天然气热电冷联供发电。

电力部门按照以下类型及类别受理分布式电源项目。类型为太阳能、天然气、生物质能、风能、地热能、海洋能、资源综合利用发电（含煤矿瓦斯发电）等；类别为第一类：10千伏及以下电压等级接入，且单个并网点总装机容量不超过6兆瓦的分布式电源；第二类：35千伏电压等级接入，年自发自用电量大于50%的分布式电源；或10千伏电压等级接入且单个并网点总装机容量超过6兆瓦，年自发自用电量大于50%的分布式电源。不属于上述类型的分布式电源按照国家常规电源相关政策开展工作。

3 分布式电源接入电网方式选择

专线接入10千伏配电网，发电容量一般为2000千瓦～6000千瓦；T接接入10千伏配电网，发电容量一般为400千瓦～3000千瓦；接入用户内部电网后专线接入10千伏配电网，发电容量一般应小于用户变压器容量；接入用户内部电网后T接接入10千伏配电网，发电容量一般应小于用户变压器容量；专线接入380伏配电网，发电容量一般为30千瓦～400千瓦；T接接入380伏配电网，发电容量一般为8千瓦～50千瓦；接入220伏配电网，发电容量一般小于8千瓦。最终并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比选论证确定。若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。

4 分布式电源对配电网影响

分布式电源发电容量、接入位置不同时，对配电网的影响相同。

4.1 接入容量对配电线路电压的影响

分布式电源的接入会普遍抬高电网电压，且接入容量越大，配电网节点电压升高越明显，距离并网点越近，节点电压升高越明显。接入容量对其相邻馈线的节点电压影响较小。故分布式电源的接入可以改善配电线末端低电压问题，但接入容量过大时，将会使配电馈线末端电压偏高。

4.2 接入容量对配电线路负载率的影响

配电线路平均负载率随着分布式电源出力的增大，呈现先减小后增加的趋势。距离接入点越近，线路负载率变化越明显。并网点相邻馈线受影响程度很小。故接入容量在适当范围时，可以有效改善配电线路平均负载率。

4.3 接入容量对配电线路传输容量的影响

传输容量随着分布式电源容量的增加呈现先减小后增大的趋势。当电源功率适当范围，发电量就地消纳，线路传输有功、无功均减小。当电源功率增大，发电量超过本地负荷需要，开始向电网反送功率。故接入容量在适当范围时，可以提高配电线路的传输容量。

4.4 分布式电源对配电网的其他影响

分布式电源并网点所在馈线短路时，分布式电源并网容量越大，其提供的短路电流越多；分布式电源的容量越大，并网时其并网点短时电压波动度越大；并网点越接近馈线末端，并网时其对短时电压波动度的影响越大；相同位置相同容量分布式电源并网时，风电引起的并网点短时电压波动度最大，光伏次之，冷热电三联供机组最小；并网点越接近馈线末端，对并网馈线节点电压的支撑作用越明显，并且三联供机组对于各节点的电压支撑作用比风电和光伏更为明显。

5 一般接入原则

①10千伏及以下接入分布式电源按接入电网形式分为逆变器和旋转电机两类，不同形式接入配电网技术要求不同。

②接有分布式电源的10千伏配电台区，不得与其他台区建立低压联络（配电室、箱式变低压母线间联络除外）。

③分布式电源接入系统方案应明确用户进线开关、并网点位置，并对接入分布式电源的配电线路载流量、变压器容量进行校核。

④分布式电源继电保护和安全自动装置配置应符合相关继电保护技术规程、运行规程和反事故措施的规定，装置定值应与电网继电保护和安全自动装置配合整定，防止发生继电保护和安全自动装置误动、拒动，确保人身、设备和电网安全。

⑤配电自动化系统故障自动隔离功能应适应分布式电源接入，确保故障定位准确，隔离策略正确。

⑥分布式电源接入后，其与公共电网连接（如用户进线开关）处的电压偏差、电压波动和闪变、谐波、三相电压不平衡、间谐波等电能质量指标应满足国家标準要求。

6 结语

分布式电源接入对配电网带来一系列影响，特别是分布式电源点多量大的特点，而且配电网安全、经济运行与分布式电源的出力波动、投入和退出、电能质量以及配电网短路时相互影响，所以很有必要深入研究分布式电源并网特性，研制低压并网断路器、低压反孤岛装置、双向保护装置，从设备方面为接有多个分布式电源配电网的安全、经济运行提供技术保障。

参考文献：

[1]国家发展改革委关于印发分布式发电管理暂行办法的通知[Z].国家发展和改革委员会：发改能源[2013]1381号，2013.7.

[2]国家电网公司关于印发分布式电源并网相关意见和规范（修订版）的通知[Z].国家电网公司：国家电网办〔2013〕1781号，2013.11.

[3]李洋.分布式电源并网影响及应对措施[J].中国电科院，2015.8.