分布式电源对配电网的影响探究

柏 恩

（国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司， 江苏 盐城 224005）

引言

近年来，能源问题一直都是各个国家关注的焦点，因为传统能源在人类的开采之下已经呈现颓势，所以各个国家都在努力探索新能源技术，新能源技术能够有效解决能源危机和环境的问题。故而分布式电源就成为了电力系统的研究新方向。

电力行业的竞争是异常的激烈，在当前阶段，电力系统的主要构成为集中式发电、远距离供电以及大电网互联。如果将分布式电源与传统的供电方式进行结合，那么就可以节省一部分投资，减少能源消耗。

1 分布式电源概述

分布式电源其实就是指在现有的配电网之中经济安全地运行，在实际情况中根据一些特殊终端的需要，进行设计并且安装在这些特殊终端附近的小型发电机或者小型发电机组。大部分的分布式电源容量都比较小并且独立于电力系统。

一般来讲，分布式电源的燃料都是天然气以及光能、太阳能、潮汐能等，都是经过官网或者电缆对于特殊地区的电力进行供给，而且有的分布式电源是可以用冷电热方式进行供应的。分布式电源这种模式的优点可以使得经济收益增加，并且可以减少对于土地资源的利用，对于环境的污染也较小。

当前的分布式电源有火力发电机、风力发电机、燃料电池以及光伏发电几种。研究分布式电源怎样并网的问题是要研究它对于配电网影响的第一步，在上述提到的分布式电源之中，光伏发电、电化学装置以及一些风电都是用电子装置进行并网的。

2 分布式电源接入对于配电网电压的影响

配电网这种结构的基本构成单元是馈线，国家的馈线等级大多为十千伏，并且以树状在每条馈线上进行分布。

为了更好地研究分布式电源这一结构对于配电网电压的影响，可以制作三角形的模型对其进行研究，这就可以使得负荷分部模型产生的不均匀状况带来的误差被有效消除，这就可以使得模拟的情况与实际情况更加接近。

在对于分布式电源进行了研究之后，研究人员发现了一个结论，当有一定容量的DG被接入到配电网络中时，馈电线之上的电压分布会因此产生很大的变化，这种变化与多种因素有关，主要因素为DG的总容量与接入的位置。DG的调节作用于DG的类型以及其容量是有着很大的关系，实际进行调压时还要结合实际遇到的情况，对其进行处理。

3 分布式电源接入对于电网可靠性产生的影响

在大部分情况下，分布式电源在配电网之中都是作为自发自用的电源使用的，主要是生产运行成本的作用。分布式电源是通过输电网络对外部进行电力输送的，这种输电方式可以有效地避免产生负荷与堵塞，但配电网的裕度仍然需要保证。分布式电源和系统的电源同时运行的时候，由于配电网会被分布式电源所影响，配电网的可靠性与稳定性就会被其影响。当分布式电源接入之后，由于它是与系统的电源并网运行的，引入逆变器就可以有效促进这两者的配合。其实这种方式就是在系统的开关发生了跳闸的现象时，分布式电源就会自动与主配电网解列，停止供发电。这样就不会因为小电网运行引起电压以及频率是无法控制的现象，避免对客户的生产运行造成损害。

3.1 对于电能质量的影响

在考察电能的质量时，一般就是使电压保持在一个允许的变化范围之内，当其满足这个要求时就可以看做电能质量合格，当接入了分布式电源之后，配电网的电压分布会产生变化，而一般来讲，分布式电源都是在用户周边的，这就会使得配电网投入与切除时电压会产生波动，这种波动会使得电压不稳定，这就会影响到用户的使用。分布式的电压并网所产生的电压波动主要是因为分布式电源的输出功率有波动，这种波动还有可能会使得频率也产生波动。

电压的波动主要是跟分布式电源的输出有功功率以及无功功率有关，而分布电源主要是通过有功功率的方式进行供电的，所以电网电压的波动于闪变主要是由于分布式电源输出有功功率产生了波动。

除此之外，配电网系统结构大多为辐射式的拓扑结构，由于结构的独特性，电压会随电线走向逐渐降低。分布式电源接入就会使得配电网潮流的大小与潮流方向产生波动，这会使得配电网被影响，这种影响会使得配电网的双向流动可能性增加。引起这种现象方式的原因是分布式电源产生的谐波，在接入配电源其实可以看做混入一个个谐波源，分布式电源并入配电网的过程中，由于一些电力设备在使用时也会产生谐波，所以分布式发电中产生的谐波其实主要是来源于电流器。

3.2 对于继电保护的影响

如果大量接入分布式电源，配电网的拓扑结构就会被改变，单个的电源点辐射结构就会变成多个电源点和用户进行连接的结构，这就会使得单相的电力潮流变成双向的变电潮流，分布式电源接入就会使得配电网的继电保护装置工作压力变大，工作压力变大就会使得用电变得不安全。

分布式电源对于电路的另外一个影响就是分布式电源的接入会影响到短路时故障电流的等级，这是因为一些电子设备在防止过电流的过程中，由于分布式电源的存在，电网之中的电流不会被正确地检测到，这就会很容易出现过压的情况，出现这种情况会使得设备很容易损坏。分布式电源还会带来另外一个问题，那就是在配电网产生了故障的时候，会有超量的短路电流产生，出现这种情况如果没有用正确的处理方式就很容易会造成电弧的重燃，很容易引起火灾。

当将配电网的瞬时电流速断保护作为研究对象时，瞬时电流的速断保护动作，电流可以按照输电线路末端短路时流过的保护安装处最大的短路电流进行确定。

3.3 分布式电源对于配电网产生影响的应对措施

分布式电源对于配电网在电能质量以及继电保护和系统安全性可靠性方面会产生影响，对于这些影响可以采用以下几点改进方案。

1）当电能质量产生故障时，应该合理设计变电器的拓扑结构，并且采用一些滤波装置，采用这种方法就可以有效地缓解谐波对于配电网的影响；

2）当出现了电压越限或者频率波动导致分布式电源脱网时，可以采用切断分布式电源，保证电能质量；

3）在对负荷进行供电时，合理设计方案以及布局可以将分布式电源接入配电网之中，尽可能降低其对于原有供电系统产生的冲击。

4 结语

分布式电源可以使得能源利用率增加，但是也会对原有电网产生影响，当前的分布式电源技术还不算成熟，还有很多的问题待解决，所以应该制定相应的策略，降低其对于继电保护造成的影响，确保配电网供电的可靠性以及安全性，使得分布式电源可以为社会的可持续发展做出更大的贡献。

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