淺析分布式電源入網孤島效應的危害及防范

作者 / 姚振全，國網山東省電力公司臨清市供電公司

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淺析分布式電源入網孤島效應的危害及防范

作者 / 姚振全，國網山東省電力公司臨清市供電公司

本文主要圍繞分布式電源入網孤島效應的相關危害進行闡述，并結合當前分布式電源入網的有關綜合管理方式，形成對孤島效應的有效解決對策，這樣可以提升對孤島效應的綜合控制。

分布式；電源入網；孤島效應；應用方式

隨著目前分布式電源入網的不斷運行，對于電力系統的穩定與安全管理，要形成多元化的綜合管理方式，在系統運行的安全穩定控制中，結合分布式電源入網并網接入系統的運用方式，可以形成更好的運用。

1. 分布式電源入網的相關概念與特點

■1.1 分布式電源入網

在當前供配電系統的綜合管理中，要結合用戶端的綜合能源利用系統的管理方式，在用戶現場以及靠近用電現場，形成與獨立發電商投資配置的發電機組，可以滿足不同用戶的實際需要，因此，在形成公共網絡直接供電過程中，可以全面向客戶提供相應的電能。

■1.2 優勢特點

在分布式電源入網的系統管理中，可以形成在物質能發電、太陽能發電等方面的應用，這樣，可以有效的對發電形成可控處理，相比風電、太陽能光伏發電等，能產生良好的效果。并且，分布式電源入網中可以形成特定的電網送電方式，提高電力系統的可靠性。在出現相關設備故障或者其它因素的情況下，可以確保整個電源的穩定性能。此外，不會受到小水電站豐水期與枯水期的影響，能產生相應的作用。

2. 分布式電源入網孤島效應的相關危害

■2.1 安全影響系數加大

在分布式電源入網孤島效應的危害中，就會出現多方面的影響，尤其是在安全管理方面，嚴重危害電力維修人員的生命安全，對于配電系統中保護開關以及動作程序等都會造成相應的危害性，在整個孤島區域內，對于供電電壓與頻率的不穩定性質形成對整個用電設備的全面危害，因此，在供電恢復造成的電壓相位以及不同步的情況，就會造成再次跳閘或者對光伏系統以及負載系統與供電系統的全面損害。在光伏并網發電系統以及供電過程中造成三相負載的欠相供電問題，也就會造成不同的安全可靠的并網逆變裝置，造成一定的影響。

■2.2 對電網備用容量的危害

在分布式電源入網中，電網中接入的分布式電源的功率波動特性與電網負荷波動特性相一致時，就會出現相應的影響，在分布式電源入網并網之后，電網的可用調峰容量在減去用于平衡的負荷波動的備用容量后，剩余的可用電容調峰就會用在分布式電源調峰之中。其中，在整個電網用于分布式電源的備用容量有限的情況下，就不能完全平衡分布式電源的功率波動，也就對整個電容的滲透率有一定的限制。因此，在具體的應用過程中，要接入大量的分布式能源，可以采用相適應的備用電源的管理，全面實現功率輸出波動平衡發電與負荷需要，從而實現對整個電網運行的安全穩定控制。

■2.3 對電網運行系統性的危害

在分布式電網運行系統管理中，要對大規模分布式電源接入電網的有效處理，尤其是在無功功率的需求中，就會形成相應的穩定性影響。在風電場的有功不足造成負荷特性極限的功率增大，可以形成對靜態電壓穩定性的影響，在當前的供電系統中，出現有無功功率不足或缺額等現象，在系統無功電源與整個電網處于不規則的用電過程中，就會造成整個系統電網運行的穩定效能，不利于提升整個系統運行的科學化效果。

3. 分布式電源入網孤島效應的有效防范方式

■3.1 系統優化模式

在分布式電源入網系統的綜合處理中，要形成多方面的有效處理方式，其中，結合現代化的計算機軟件處理功能，對整個電源的全面監管，在技術跟進、軟件控制等多功能形成系統化的供電處理方式。具有SCADA監控平臺及其數據庫，涵蓋與MEMS（能量管理系統）、電力需求側管理系統、智能交互用電管理系統、智能電表與集中抄表系統等子系統的二次開發接口或通信接口等功能。可為分布式能源的數據安全、決策智能分析管理提供有力保障。

■3.2 循環技術發展的綜合方式

電力系統無功補償裝置順序控制也需引起足夠的重視，在確定了電力系統無功補償方案后，需要進行無功補償裝置的投切來達到最終的補償目的。但是在實際操作中，系統中數量眾多的調壓裝置不可能完全做到同時動作，必然有先有后。同時，控制動作間也存在著相互的影響。在操作過程中，會出現設備的反復投切，甚至是多種設備不 能正常的投入補

償。這主要是由于配電網中某個節點的電壓控制器動作會導致相鄰節點電壓水平的變化，同樣，相鄰節點的電壓控制器動作反過來又會影響本節點的電壓水平。

■3.3 分布式電源入網的技術控制

在分布式電源并網接入運行時，加入固定的無功補償，根據無功電流控制逆變器的輸出功率。當并網運行正常時，負載端電壓受到電網電壓的控制，不受逆變器無功功率輸出的影響。當系統進入孤島運行狀態后，一旦逆變器輸出無功與負荷需求無法匹配，盡管有固定無功補償，但仍無法保證電壓幅值不變，功率恒定。由于逆變器受系統無功電流值控制，使得電壓幅值很快超過閾值，觸發保護電路，切除逆變器，達到反孤島的功能。孤島效應的檢測主要問題在于正常運行狀態與異常運行狀態差異量的放大。如何通過差異量的大小來線性反映運行狀態成為了核心問 題。

4. 結語

因此，在分布式電源入網孤島效應的危害處理中，要結合多方面的技術控制要點，在整個綜合性技術創新、設備管理、計算機信息化建設等方面下功夫，突出在整個管理系統中綜合權衡，這樣，可以更好的實現對分布式電源入網孤島效應的全面控制，實現電網配電供電系統的綜合優化。

＊ ［1］邱曉燕，夏莉麗，李興源.智能電網建設中分布式電源的規劃［J］.電網技術，2010，34（4）：7～10

＊ ［2］康云龍，郭紅霞，吳捷等.分布式電源及其接入系統時若干問題研究綜述［J］.電網技術，2010，34（11）：43～47

＊ ［3］韋鋼，吳偉力，胡丹云等.分布式電源及其并網時對電網的影響［J］.高電壓技術，2007，33（1）：36～40