分布式电源并网对供电电压质量的影响分析

唐墨力

摘 要：如何在分布式电源并网产生的积极影响和消极影响间寻求平衡是目前电力企业急需解决的问题。在此背景下，本文针对分布式电源并网对供电电压质量的影响展开研究，为供电企业合理的进行分布式电源并网提供参考。

关键词：分布式电源；并网；配电网；电压质量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.145

0 前言

分布式电源顾名思义是非集中式的发电方式，其通常接近电力终端用户，以太阳能、天然气等清洁或可再生能源为发电动力，理论上具有提升供电可靠性和提升电网防灾能力的作用，但由于其选用的动力能源较不稳定，在实际应用中会对配电网的电压质量产生影响。

1 分布式电源并网影响供电电压质量的原因分析

分布式电源使用的新型能源或清洁能源具有较显著的不稳定性，这直接导致分布式电源发电功率具有较明显的波动性和不可控性，在分布式电源并网后，配电网注入功率的大小会发生变化，如果将接入分布式电源的电路表示成图1，由于通常并网接入点电压变化的大小可以通过计算获取，其中代表线路上的电流变化量，代表从并网接入点看过去的戴维南电网等效阻抗；而又可以表示为，其中j代表并网后的调整系数，和分别代表电网的阻抗角和并网接入点的功率因数角，代表并网引起的功率波动，所以推导出利用可计算获得并网接入点电压变化的大小，其中U代表分布式电源并入配电网接入点的额定电压；SK代表并网接入点位置的短路容量；代表分布式电源向配电网注入的功率波动范围；[1]。考虑到配电线路通常較短，而且两端相位移并不大，所以在计算的过程中往往会舍去电压变化垂直分量，只针对其水平分量进行分析，这就导致分布式电源并网后，SK、、和成为每个分布式电源影响供电电压质量的重要因素。通常情况下，SK与网络强度呈正相关性、与电压幅度之间并无明显的相关性，但在其处于上限时，电压变化率也达到峰值；在规范建设下，和对供电电压的影响得到较好的控制。考虑到在电压较低的配电网中接入分布式电源产生的电抗非常小，所以真正对供电电压质量产生的因素是有功功率的波动。

2 分布式电源并网对供电电压质量产生影响的体现与对策

在确定分布式电源并网所引起的有功功率波动是影响供电电压质量的最主要因素的前提下，笔者对其具体的影响进行了仿真模拟，图2和图3是仿真简图。

2.1 不同类型分布式电源并网对供电电压质量的影响

燃料电池、光伏电池、双馈感应风机、蓄电池等类型的分布式电源在并入配电网后，由于其有功功率波动较小，所以并不会对供电电压产生明显的消极影响，反而对供电电压质量起到一定的支撑作用，而控制型异步风机的应用起到的效果却完全相反，此时要保证供电电压的质量，需要在配电网中合理的设置无功补偿装置，降低影响程度[2]。

2.2 分布式电源并网对配电网电压变化的影响

在燃料电池形式的分布式电源与配电网并网后，其具有的倒流效应会导致其馈线后端的节点电压相比前端节点明显提升。需要注意的是，不同类型的分布式电源对配电网电压变化的硬性程度也存在差异，所以在具体分析的过程中，要结合分布式电源具体设置的位置、类型、容量等进行确定。

2.3 分布式电源混合分布对供电电压质量的影响

在配电网中如果接入的分布式电源是异步型风机以外的类型，其可以有效的降低配电网的网损，如果在配电网中异步型风机，造成配电网网损不断提升时，通过接入其他类型的分布式电源可以起到较好的无功功率补偿效果，降低电网损失，换言之将分布式电源混合与配电网并网可以在一定程度上起到减小分布式电源对供电电压质量消极影响的效果[3]。

3 结论

通过上述分析可以发现，分布式电源并网，会对配电网的电压质量产生影响，威胁电力用户电器设备的安全，但可以结合分布式电源并网对配电网电压质量的影响特征，探索有效的电压质量治理措施。

参考文献：

[1]徐群.分布式电源并网对电能质量的影响分析与评估[D].华北电力大学，2012.

[2]高杰.分布式电源并网对供电可靠性的影响分析[J].科技创新与应用，2016（17）：175.

[3]张世豪.分布式电源对配网供电电压质量的影响[J].科技与创新，2016（16）：138.