分布式发电接入及其对电网影响分析

刘玉满

摘 要：分布式发电因具有环保、效率高的优点而得到迅速发展，与电网的结合提供了可靠的电力供应，为节能环保作出了重要的贡献。不过因其电源的容量通常不高，将分布式发电接入到电网以后也会使电网产生一系列问题。在对分布式发电的特点进行简要介绍的基础上，主要分析了对电网可靠性、电能质量、调度管理及电压调节四个方面产生的影响，同时提出相应的处理措施，为分布式发电的发展研究提供参考。

关键词：分布式发电接入 电网 处理措施

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（c）-0245-01

分布式发电具有良好的经济效益，也是一种环保高效的发电方式，在世界范围内应用非常广泛。不过因其电源容量大小有限，分布式发电的接入方式在许多方面也因此受限，通常采用就近接入的途径。分布式发电与电网结合以后，会造成电网中的电流大小、分布产生波动，也可能使电流的流向产生变化，对电网的稳定运行、调度管理及供电性能产生一定的影响。因此，有必要对分布式发电接入及其对电网的影响进行深入分析和研究，以尽可能的减少对电网产生的负面影响，保证电网的安全稳定运行。

1 分布式发电

分布式发电通常指为了方便用户的不同需求而设置的分布在用户周围距离较近的模块化发电设备。分布式发电能够尽可能的利用分散的用户所处地方的资源，其安装规模不大，一般接入到中低电压的电网中。分布式发电接入电网之后，在很大程度上提高了电力供应的可靠性。大多数用户对电力供应可靠度的要求很高，同时分布式发电能够作为增强电力供应可靠性的备用设备，在发生断电情况时最大限度的降低损失，也可在电网故障时持续提供电力，因此，可以将分布式发电和电网结合来提高电力供应的可靠性。由于分布式发电主要利用清洁能源及可再能能源，有利于资源的持续发展和环境保护。

电网中电功率的实时分布、走向对电网损耗具有直接的影响，而分布式电源能够极大的影响系统中的潮流分布情况。分布式电源的容量大小是有限的，且分布非常广泛，同时并网电压的等级不高，大部分可以就地利用。鉴于分布式电源的上述特点，可以考虑从网络拓扑结构和负荷需求两方面进行综合分析。将分布式电源的容量大小及其布局进行合理优化的设计。这样可以有效的降低配电网的输送压力，还可以在很大程度上减少输送线路所产生的功率损耗。

分布式发电和电网的结合对传统的电网结构产生显著的影响，由原来的辐射状逐步转换为多电源形式，电网的电压分布也随之改变。此外，电网系统中潮流的分布及走向也发生变化，上级电网可以利用下级电网提供电力。由于分布式发电存在一定波动及故障率，加上并网技术及电力控制对元器件的要求更为严格，同时因各个元器件反复开关会导致谐波分量的出现，电网的保护系统可能会因此受到短路电流的影响，从而对整个电网的控制及管理造成消极的影响。

2 对电网运行稳定性的影响

在电网系统中的输送线路出现故障的情况下，分布式电源能够给断电的用户供应电力，特别是较为特殊而重要的负荷，于是便减低了平均停电率。分布式发电采用并网方式时，分布式电源会对电网的运行产生深远而重要的影响，因此，有必要对电网运行的可靠性进行实时的分析及估测。举例来说，分布式电源对电力供应的可靠性带来的影响与孤岛运行模式之间的关系非常紧密。在所接入的主电网发生解列的情况下，分布式电源的开关跳闸，但是仍然可以给部分负荷持续提供电力，这就是所谓的孤岛运行。在这种状态下，检修人员的安全性大大降低，因此，必须尽可能的防止此类情况的发生。同时，一旦外部环境发生变化，分布式电源非常容易受到影响，气候变化带来的影响较为广泛，特别是对风力发电及太阳能发电。

3 对电网电压控制的影响

将分布式发电与电网结合之后，有功及无功功率流入电网的程度会对之前的潮流分布产生影响，利用传统控制方式加以抑制存在较大困难，由于电网系统中各个节点的调压性能下降会使其电流电压水平超出标准。将分布式发电与电网相结合以后，应当利用改变电网中阻抗上的有功及无功潮流的方法来实现对电压调节的影响。

4 对电网电能质量的影响

4.1 谐波变化

分布式电源接入电网是利用逆变器实现的。把分布式电源通过逆变器接入大规模电网后，大多数母线中的谐波改变，相应的电压水平有所提升，因此，为对谐波电压进行可靠控制，通常将特殊形式的滤波器安装到高谐波水平的母线上。对于光伏發电系统的电网，可以采用多功能逆变器抑制谐波电压，也就是将有源滤波器的功能融入到逆变器中。

4.2 电压闪变

电压闪变实际上是由于波动的灯光明亮程度造成的人们的视觉感。传统电网系统中电压闪变的出现主要是负荷发生瞬时突变造成的。分布式电源的启动造成电网系统的输送功率发生瞬时变化，用来对电压进行有效控制的反馈设备及分布单元间的作用任何时候都可能造成电压闪变。

4.3 电压波动

分布式发电与电网结合后，会造成系统电压的变化，使得电压调节更加困难，电网馈线中的电压会跟随负荷潮流分布的改变而改变，此时非常容易出现电压超标的情况。同时频繁的分布式发电启停也将导致电网系统中电压幅值的大程度波动。

5 对电网调度控制的影响

将分布式发电接入电网的供电方式使得传统电网系统中潮流分布的单向性特点发生变化。由发电方式角度出发，传统电网和分布式电源的并网方式多样，并且由于引进很多的电子元器件，原本电网系统的拓扑结构变化，从而使电压潮流的走向发生变化，导致系统的稳定性下降。又因为电压及频率容易因外界因素的作用而不能实现同步，于是会对整个电网产生消极影响。因为现有的分布式电源的容量大小受到限制，需要电网为负荷供电。要使并入系统后电网可以稳定运行，负荷要大于发电容量，两者均为负荷供电。如果负荷小于发电容量，分布式发电则将剩余电量供给电网。进行配电系统的调控工作时，因为传统电网结构为放射状，进行信息采集及电力调度相对简单，而分布式电源的接入会造成过程的复杂化，因此需对整个电网系统实时更新。

6 结语

在对分布式发电接入进行分析的基础上，主要探讨了对电网系统的稳定性、电能质量及调度控制等的影响，具有一定的参考价值。将分布式发电与电网相结合的供电方式能够有效地降低系统的功率损耗，使供电量得到提高，同时增强了为用户供电的可靠性。因此，要协调好分布式发电和电网间的关系，促进电力供应各项技术的进步。

参考文献

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