淺談分布式電源接入對配電網的影響

摘要：文章介紹了分布式電源的定義和優點，分析了其接入對配電網的影響，提出了分布式電源規劃應與電網規劃協調發展的建議。

關鍵詞：全壽命周期；成本模型；電網規劃；分布式電源；配電網 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM711 文章編號：1009-2374（2015）29-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.072

21世紀，人類進入環保新世紀，人類普遍意識到了資源問題、環保問題，在常規能源面臨危機的形勢下，進入了可再生能源開發的新時代。伴隨著國際上“低碳經濟”理念的提出，我國也順應客觀形勢，越來越注重節能環保與新型資源、能源的開發，并提出了“節能減排”的發展規劃和目標，電力系統的節能技術也在不斷被研發和推廣，其中分布式發電技術經過實踐證實，能達到積極的節能效果。

分布式發電簡單來說就是圍繞用戶的分散式布置電源，實行小功率、小模塊發電，以此來滿足用戶需求，同時支持配網的高效運行。同以往的集中供電相比，分布式發電不僅節能，而且所占空間小、成本小。具體的技術類別包括燃氣輪機發電、風力發電、太陽熱發電、生物能發電等。

分布式發電作為一種依托于新能源發展起來的發電模式，具有一定的優勢和科學性，能夠積極優化調節供電結構，改變傳統供電模式的弊端，然而由于處于初始發展階段，其接入配網系統依然面臨著一些問題和挑戰，需要優化、調整與改進。

1 分布式電源的優點

1.1 成本低、靈活變通

分布式發電電源通常體積小、占地空間小、施工周期短，特別適合用在經濟欠發達、相對閉塞的鄉村地區，通過布設微型分布式電源，實現地方資源的有效利用，能實現就地發電，達到電能的充分供應，而且分布式發電相對靈活、變通，電力負荷能夠被靈活調控，啟動也較快。

1.2 維護配網的安全性

DG設備能夠發揮備用電源的功效，從而持續供電，減少斷電危險。而且峰谷電價時，DG設備也能夠維護供電的安全性，控制電費成本，分布式電源設備處于相對獨立的運行狀態，不會同大電網相混淆，即使大電網出現問題，依然能夠確保正常運轉，維護用戶供電。

1.3 利于環保，能源高效利用

分布式發電技術屬于科學、先進的技術，其所排放的污染物較少，能量轉化率較高，而且能夠實現能源的循環利用，有利于控制環境污染，電源通常距離用戶較近，這樣就縮短了供電距離，控制成本，確保能源被充分利用。

1.4 實惠用戶

分布式電源在電力系統的引進，打破了傳統的公共電網的供電壟斷地位，形成了多樣化供電格局，形成了供電行業新一輪的競爭，有利于電價更加公平化、合理化，而且競爭形勢推動供電方不斷改進完善自身的供電服務，最終為用戶帶來實惠。

2 分布式電源對電網的影響

分布式電源的使用，會為配網帶來某種影響，例如會使配網內部各個分支線路潮流多元化、多項化，由于分布式電源技術的利用剛剛起步，依然需要發展與

完善。

2.1 對配網潮流的影響

配網形狀通常為輻射狀，線路潮流通常自電源一端出發，直指用戶側。如果配網內部安裝了分布式電源，那么此時DG的容量大小、鏈接方位等則會影響線路潮流方向與大小。

風力發電機一般為異步發電機，其運轉需要無功的支持，從而使得配網系統承受更大的無功壓力，此時應該本著就近的原則裝配無功補償設備，從而影響配網

潮流。

2.2 配網電壓與電能質量的影響

以往的配網系統因為處于相對平穩、安全的工作狀態，此時電壓自饋線潮流方向不斷降低。然而當分布式電源鏈接后，因為用戶一側出現了電源，此時以往的穩態電壓分布則會發生變化。

例如：風電場并網運轉過程中，系統將出現無功變化，從而對系統電壓帶來干擾信號。分布式電源中含有各種部件，同時是以逆變模式同配網鏈接起來，容易引發一系列質量問題，例如不穩定電壓等。對于這些問題，最佳的解決方式就是在分布式電源旁設置濾波

設備。

2.3 配網繼電保護的影響

以往的配網系統，一旦線路發生故障，短路電流通常是從電源到故障區的單一流向電流。主饋線中對應增設保護，保護的主要類型為反時限保護、距離保護等，同時也配有重合閘設備。當分布式電源連入配網系統后，由于其鏈接位置、型號等的影響，對應的短路電流也會有所改變，甚至會造成初始的保護系統誤動作。

對于DG對配網繼電保護的影響，當前依然未得出較好的解決方案，針對這一問題，可以先試著將分布式電源鏈入配網系統，再全面、綜合分析各種因素，通過繼電保護的計算，從而防止誤動作問題的出現。

2.4 對配網調度與運行控制的影響

如果DG被廣泛運用到電網系統，必然會為電力系統帶來多方面問題，例如電網適應性、系統調峰調頻等。同時，由于分布式電源的發電主要依靠的是清潔的可再生能源，例如風能、光能等，然而這些能源的發電體現出一定的間斷性、不穩定性，很容易造成供電不穩定、不安全等問題，面對這些問題，最重要的就是集中調度并管理配網，以此來實現傳統電源和分布式電源的和諧共處，維護電力系統的安全運轉。

因此，在分布式電源正式接入配網系統前，應該做好一切可能性問題的預測與分析，同時需要預先給出解決對策，以此來維護能源的有效利用，確保系統靈活運轉，使配網系統更加高效、穩定地工作。

2.5 對配網規劃的影響

以往的配網具有一定的傳統性，其規劃一般是在維護負荷增長、有效供電的基礎上，參照規劃過程中，空間負荷的預測情況以及當前的網絡特征等對應選擇最合適的方案，對應進行規劃。然而因為分布式電源的穩定性較差、安全等級較低，無疑會為電網規劃帶來難度。

具體體現為：分布式電源同配網系統鏈接后，整個配網系統的負荷會急劇上升，造成配網系統的負荷更加無法科學預測，甚至會對以后的系統規劃帶來更多困難。配網規劃過程中，如果由于受到各種主客觀因素的影響，配網負荷有所上升，就需要創建變電站，然而因為出現了并網問題，很難找到最合適、最合理的規劃

方案。

2.6 對電力市場的影響

由于DG同配網鏈接，會使得配網系統的其他裝置無用武之地。假設分布式電源處于運轉狀態，那么配網中的配電變壓器、電纜等則會由于自身接受不到足夠的負荷，發生輕載甚至空載運行。這樣就可能造成一部分設備的閑置或者只處于備用狀態，這無疑浪費了成本，而且也會影響供電效益，甚至會影響配網負荷的準確預測。同時，如果DG不能科學、合理布設，再加上其他的瑣碎問題，例如：網電量計算不準、設備安裝不當等，都可能引發一些成本問題，影響供電效益。

3 結語

分布式發電作為一種依托于新能源發展起來的發電模式，具有一定的優勢和科學性，能夠積極優化調節供電結構，改變傳統供電模式的弊端，是我國調整能源消費結構、履行碳排放承諾、促進經濟和社會的可持續發展的必然選擇。為充分接納分布式電源，協調大電網與分布式電源之間在可控性、易用性之間的矛盾，發揮分布式電源為電網和用戶帶來的價值和效益，研究分布式電源并網技術，做好分布式電源規劃與電網規劃的銜接有著積極的意義。

參考文獻

[1] 何季民.分布式電源技術展望[J].東方電氣評論，2003，17（1）.

[2] 李蓓，李興源.分布式發電及其對配電網的影響[J].國際電力，2005，9（3）.

[3] 梁才浩，段獻忠.分布式發電及其對電力系統的影響[J].電力系統自動化，2001，25（6）.

[4] 唐亮.分布式電源的分類及對配電網的影響[D].合肥工業大學，2007.

作者簡介：陳永昌（1978-），男，廣東江門人，廣東電網有限責任公司江門供電局工程師，碩士，研究方向：電網規劃管理。

（責任編輯：蔣建華）endprint