分布式电源接入对配电网风险性和经济性的影响

作者/宋胜菏，国网山东省电力公司德州供电公司

前言

21世纪开始，人类开始关注环保产业，开始对地球未来的资源使用问题和环境保护问题产生危机。人们开始向环保新世纪迈进，进入了开发可再生能源的新时代。响应国际上提出的“低碳环保经济”理念，中国也开始实施节能减排的发展计划，分布式发电技术经过实践证明能达到节能效果。

1.分布式电源接入的基本内容

1.1 分布式电源介绍

分布式电源接入（Distributed Generation,DG）是综合供电方式的一种扩张，其供电形式由普遍的风力发电、太阳能发电、水力发电和其他清洁燃料发电组成的，如图1所示。

分布式电源比起以往的电源相比的优点就是环保清洁，这对现今阶段国际提倡的“低碳环保经济”理念有着巨大的推进作用，响应了我国节能减排的发展规划。现今阶段分布式电源的实际运用范围在持续扩大，支持并鼓励发展这种分布式发电技术已经成为我国将来发电系统发展的趋势。虽然近年来分布式电源所占的市场比例在逐年增长，但在我国供电份额比例中还是比较低。

由于这种电源对发电环境过于依赖的特质以及能量密度较低的特点，使分布式电源的生产及运用产生一些无法确定的因素。随着发布式电源并网技术的快速发展，大批分布式系统集成到现有的电力系统中，也给现有的系统运行控制方面带来新的问题。因为分布式电源的不可控性给系统的集中运行带来了巨大的困难。

图1 分布式电源

1.2 分布式电源模式与传统模式的比较

分布式电源模式与传统模式是存在很大差别的，在安全性、稳定性、经济实用性进行对比。分布式电源模式相比传统模式的安全性及稳定性较低，传统模式的经济实用性比分布式能源模式高。

2.分布式电源接入的风险性分析

2.1 配电电压的风险性分析

分布式电源接入到配电网中会把配电系统改变为多电源结构，随着结构的改变会使其内部的系统大小以及方向都随之改变，这就会使电压原本稳定的状态变得不稳定，而电压发生改变会使调压方案也随之改变。

所以分布式电源对系统电压主要有两方面的影响，一方面是分布式电源容量与接入位置的不同，会对配电网电压分布的影响产生不同；第二方面是配电网各负荷点的电压被分布式电源输出无功的影响而抬高。如果接入系统的分布式电源的输出不确定，那么就会引起配电网的电压紊乱问题[1]。

2.2 电能的风险性分析

分布式电源一般情况下都是接入在电力电子技术之上，运用电力电子技术会使大批的非线性负载得到增加，这就会引起电网电压的变化，导致电流波产生变异，一定程度上会加重谐波污染。

所以分布式电源接入方式对电能有主要两方面的影响：一方面是大型分布式电源的启动会容易造成电压的闪变；另一方面是会造成谐波污染，电力电子起点的启动会直接影响到系统的运行，会造成系统的负荷问题，会使系统产生大量的谐波。

2.3 继电保护的风险性分析

通常配电网的结构大多为放射性结构，这会使对过流进行最为简单方便的保护整定。分布式电源这种接入方式则会直接影响这种放射性的网络结构，使其发生系统潮流方式的改变，可能会改变变电站到各负载的流向问题[2]。

分布式电源接入的特点是相对分散的，比如当配电网系统发生改变时，流过馈线的电流会因为分布式电源的改变而发生电流减小的情况，这会对继电的保护装置造成威胁。分布式电源的类别及数目对配电网的故障起着决定性作用，同时也会让配电网系统的故障水平发生改变。

2.4 网损的风险性分析

配电网的负荷分布变化会直接受分布式电源的接入方式所影响，当配电网中全部的负荷节点大于该分布式电源节点的输出，那么分布式电源的接入将会使线路的损耗降到最低。

当分布式电源的输出小于配电系统的总量，但该分布式电源的节点的输出量大于至少一个节点的负荷量时，分布式电源接入方式会使总体的消耗降低，但会使其中一些线路损耗加剧。

当分布式电源的输出大于配电系统的总负荷时，但该分布式电源的节点的输出量大于至少一个节点的负荷量时，假设分布式电源的总输出量小于其负荷量的两倍，也同样会对其中一些线路的消耗加剧但会保护总体线路的消耗。如果分布式电源的总发电量大于负荷量的两倍，那会发生使线路的消耗加剧的情况。

2.5 配网调度的风险性分析

由于分布式电源的发电来源于可再生能源，所以这些能源受环境影响是具有不确定性的，所以分布式电源接入方式很有可能使电力系统造成电网适应性较差、系统调频等意外情况发生。这会使供电方式出现间断发电的情况，也会出现供电不安全、不稳定的情况。

过去的配电网是具有一定的稳定性及传统性的，而分布式电源则相反是具有不稳定性的一种接入方式，这使原先的配网的规划发生改变，以至于使其很难规划出一种合理、科学的配网方案。

3.分布式电源接入的经济性影响分析

3.1 供电企业分析

使用分布式电源对供电企业来说是有益处的。由于分布式电源的接入方式可以控制并降低因长距离高压输电所产生的线路损耗的问题，并且分布式电源可以直接为用户供电，线损是在供电企业中最为重要的一个衡量收益的标准，并且线损不被损耗是任何供电企业都无法做到的，分布式电源接入方式可以在一定程度上降低线损。采用分布式电源接入可以直接降低供电企业对供电的投资，这对供电企业经济效益的长远发展有重大意义[3]。

3.2 供电受众分析

分布式电源的接入方式也更利于供电用户。电力市场的供电类型因分布式电源的接入方式而更加充足，使供电用户在传统供电方式的依赖性上很大程度的降低。在现今社会，中国居民的不断增加促使着用电量的不断增加，使传统配电网的供电能力难以满足居民用电量的需求，这就使传统配电网产生超负荷的现象发生，也是造成经常停电的原因。而分布式电源的接入可以有效缓解这一情况发生，解决了传统配电网的负荷问题，所以分布式电源的接入使配电网对火力供电的依赖性得到缓解和有效降低。分布式电源通常来源于清洁能源，分布式电源的运用能够有效降低电网电价，这对供电用户来说是非常惠民的一种供电方式，所以对于供电用户来讲，分布式电源接入是被供电用户较为推崇的。

3.3 社会经济分析

分布式电源主要包括太阳能、天然气、生物质能、风能、海洋能、地热能、资源综合利用发电等类型，具有良好的环保功能。分布式电源技术的运用远比传统能源发电技术的应用有更多的益处，与传统的发电燃料相较，分布式电源发电所产生的有害气体是相对较少的，并且分布式电源不需要升压也可直接并入配电网进行发电，所以也大量降低了磁场等造成的电磁危害污染。

现今面对全球的能源危机与环境压力问题，人类渴望利用可再生能源来代替有限能源且污染环境的常规能源，对电能的选择上越来越注重绿色环保这一侧重点。使用分布式电源让在能源利用的选择上赋有多样性。从社会环境经济方面评价，使用分布式电源进行发电对现今社会低碳环保政策的实施是有巨大推进作用的。

4.结论

分布式电源接入一方面使配电网的安全上存在风险性，另一方面又能有效促进经济发展。分布式发电作为一种新型的能源发电模式，合理运用其优势是社会可发展战略的必要选择，研究并做好分布式电源的规划与配电网的融合对现今社会有重要意义。

* [1]陈昌.浅谈分布式电源的接入对配电网的影响[J].科技风 ,2012,23∶45.

* [2]姜丽珍,路正霞,翟慧慧,等.分布式电源接入对配电网风险性和经济性的影响[J].通讯世界,2017,08∶215.

* [3]陈永昌.浅谈分布式电源接入对配电网的影响[J].中国高新技术企业 ,2015,29∶143—144.