分布式電源并網對供電電壓質量的影響分析

唐墨力

摘 要：如何在分布式電源并網產生的積極影響和消極影響間尋求平衡是目前電力企業急需解決的問題。在此背景下，本文針對分布式電源并網對供電電壓質量的影響展開研究，為供電企業合理的進行分布式電源并網提供參考。

關鍵詞：分布式電源；并網；配電網；電壓質量

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

0 前言

分布式電源顧名思義是非集中式的發電方式，其通常接近電力終端用戶，以太陽能、天然氣等清潔或可再生能源為發電動力，理論上具有提升供電可靠性和提升電網防災能力的作用，但由于其選用的動力能源較不穩定，在實際應用中會對配電網的電壓質量產生影響。

1 分布式電源并網影響供電電壓質量的原因分析

分布式電源使用的新型能源或清潔能源具有較顯著的不穩定性，這直接導致分布式電源發電功率具有較明顯的波動性和不可控性，在分布式電源并網后，配電網注入功率的大小會發生變化，如果將接入分布式電源的電路表示成圖1，由于通常并網接入點電壓變化的大小可以通過計算獲取，其中代表線路上的電流變化量，代表從并網接入點看過去的戴維南電網等效阻抗；而又可以表示為，其中j代表并網后的調整系數，和分別代表電網的阻抗角和并網接入點的功率因數角，代表并網引起的功率波動，所以推導出利用可計算獲得并網接入點電壓變化的大小，其中U代表分布式電源并入配電網接入點的額定電壓；SK代表并網接入點位置的短路容量；代表分布式電源向配電網注入的功率波動范圍；[1]。考慮到配電線路通常較短，而且兩端相位移并不大，所以在計算的過程中往往會舍去電壓變化垂直分量，只針對其水平分量進行分析，這就導致分布式電源并網后，SK、、和成為每個分布式電源影響供電電壓質量的重要因素。通常情況下，SK與網絡強度呈正相關性、與電壓幅度之間并無明顯的相關性，但在其處于上限時，電壓變化率也達到峰值；在規范建設下，和對供電電壓的影響得到較好的控制。考慮到在電壓較低的配電網中接入分布式電源產生的電抗非常小，所以真正對供電電壓質量產生的因素是有功功率的波動。

2 分布式電源并網對供電電壓質量產生影響的體現與對策

在確定分布式電源并網所引起的有功功率波動是影響供電電壓質量的最主要因素的前提下，筆者對其具體的影響進行了仿真模擬，圖2和圖3是仿真簡圖。

2.1 不同類型分布式電源并網對供電電壓質量的影響

燃料電池、光伏電池、雙饋感應風機、蓄電池等類型的分布式電源在并入配電網后，由于其有功功率波動較小，所以并不會對供電電壓產生明顯的消極影響，反而對供電電壓質量起到一定的支撐作用，而控制型異步風機的應用起到的效果卻完全相反，此時要保證供電電壓的質量，需要在配電網中合理的設置無功補償裝置，降低影響程度[2]。

2.2 分布式電源并網對配電網電壓變化的影響

在燃料電池形式的分布式電源與配電網并網后，其具有的倒流效應會導致其饋線后端的節點電壓相比前端節點明顯提升。需要注意的是，不同類型的分布式電源對配電網電壓變化的硬性程度也存在差異，所以在具體分析的過程中，要結合分布式電源具體設置的位置、類型、容量等進行確定。

2.3 分布式電源混合分布對供電電壓質量的影響

在配電網中如果接入的分布式電源是異步型風機以外的類型，其可以有效的降低配電網的網損，如果在配電網中異步型風機，造成配電網網損不斷提升時，通過接入其他類型的分布式電源可以起到較好的無功功率補償效果，降低電網損失，換言之將分布式電源混合與配電網并網可以在一定程度上起到減小分布式電源對供電電壓質量消極影響的效果[3]。

3 結論

通過上述分析可以發現，分布式電源并網，會對配電網的電壓質量產生影響，威脅電力用戶電器設備的安全，但可以結合分布式電源并網對配電網電壓質量的影響特征，探索有效的電壓質量治理措施。

參考文獻：

[1]徐群.分布式電源并網對電能質量的影響分析與評估[D].華北電力大學，2012.

[2]高杰.分布式電源并網對供電可靠性的影響分析[J].科技創新與應用，2016（17）：175.

[3]張世豪.分布式電源對配網供電電壓質量的影響[J].科技與創新，2016（16）：138.