淺析分布式電源的接入對配電網的影響

任健銘

【摘要】：在電力系統中，配電系統處于電力系統的末端，直接與用戶相連，聯系了電源或輸變電系統與用戶，負責將電力從變電站輸送到用戶，一旦配電系統發生故障就會造成大量的負荷丟失，使用戶或者企業失電。配電系統的可靠性直接關系到用戶供電的連續性。而能源的需求量越來越大，導致新型各種分布式電源接入配電網，新型能源的接入配網是未來電網的發展方向，同時，分布式電源的接入，使傳統配電網的網絡結構、供電來源、潮流方向等都發生了巨大的變化，因此有必要分析和評估分布式電源接入后對配電系統的影響。

【關鍵詞】：配電網；分布式電源；影響

引言

近年來，國家大力扶持太陽能光伏發電，太陽能光伏發電近幾年內得到飛速發展。不論是工業用電、商業用電或者是居民用電，大多數用戶都希望供電的靈活性和可靠性大幅度提高。分布式電源的接入，為配電網注入了新鮮血液，使得當地配電網供電電能雙向甚至多向流動，供電可靠性得到一定的提高。與此同時，分布式電源點的大量接入也將使得配電網結構變得更加復雜，進而引發配電網規劃的新問題。

1、分布式電源接入的基本內容

1.1分布式電源介紹

分布式電源接入（DistributedGeneration，DG）是綜合供電方式的一種擴張，其供電形式由普遍的風力發電、太陽能發電、水力發電和其他清潔燃料發電組成的，如圖1所示。

分布式電源比起以往的電源相比的優點就是環保清潔，這對現今階段國際提倡的“低碳環保經濟”理念有著巨大的推進作用，響應了我國節能減排的發展規劃。現今階段分布式電源的實際運用范圍在持續擴大，支持并鼓勵發展這種分布式發電技術已經成為我國將來發電系統發展的趨勢。雖然近年來分布式電源所占的市場比例在逐年增長，但在我國供電份額比例中還是比較低。

由于這種電源對發電環境過于依賴的特質以及能量密度較低的特點，使分布式電源的生產及運用產生一些無法確定的因素。隨著發布式電源并網技術的快速發展，大批分布式系統集成到現有的電力系統中，也給現有的系統運行控制方面帶來新的問題。因為分布式電源的不可控性給系統的集中運行帶來了巨大的困難。

1.2分布式電源模式與傳統模式的比較

分布式電源模式與傳統模式是存在很大差別的，在安全性、穩定性、經濟實用性進行對比。分布式電源模式相比傳統模式的安全性及穩定性較低，傳統模式的經濟實用性比分布式能源模式高。

2、分布式電源的運行方式

（1）分布式電源作系統電源的備用電源。若配電網失去系統電源，則分布式電源啟動，由分布式電源向負荷供電。故障消除后，負荷切換到由系統電源供電。（2）系統電源作分布式電源的備用電源分布式電源單獨為負荷供電，由于分布式電源出力的隨機性和有限性，難以滿足對負荷的穩定持續供電，需要加入系統電源，以平衡分布式電源出力和負荷功率需求。將系統電源作為備用電源，可以補充分布式電源的電能缺額，同時分布式電源可以將多余的電能送入系統，在系統電源的支持下可以有效提高供電質量。（3）分布式電源與系統電源并列運行此時配電網變成了多電源網絡，有些負荷點可以從多個電源獲取電能。這種運行方式的優點是，分布式電源和系統電源互為備用，可以顯著提高配電系統的可靠性。

3、分布式電源接入對配電系統的影響分析

3.1對配電網短路電流的影響

1）分布式電源接入配電網后，故障點短路電流增加。

2）分布式電源接入配電網后，系統側的短路電流降低，因分布式電源接入配電網，對接入點的電壓有助增抬升作用。

3）當故障發生在分布式電源的上游時，同一饋線上分布式電源對其與故障點之間的母線注入了相應的短路電流。

4）當故障發生在分布式電源的下游時，同一饋線上位于分布式電源并網點上游的母線，其注入的短路電流有下降趨勢；位于分布式電源并網點下游的母線，其注入的短路電流有上升趨勢。

5）隨著分布式電源容量增大，分布式電源注入的短路電流也不斷增大。

6）在分布式電源出力相同的前提下，中間集中方式對故障點形成的短路電流最大，其次是沿線分布和末端集中方式，影響最小的是首端集中方式。

7）逆變器型的分布式電源注入的短路電流基本可控制在額定電流的1.2～1.5倍；同步（異步、普通雙饋）發電機的分布式電源提供的短路電流可達額定電流的5～8倍。

3.2對備自投裝置的影響

1）一定容量的分布式電源接入配電網絡，會給配電網的繼電保護帶來影響。其影響的大小與分布式電源的類型、容量、接入位置相關。

2）隨著分布式電源容量的增加，分布式電源對繼電保護的助增電流加大，保護范圍有可能伸到下一級線路，使保護失去選擇性。

3）分布式電源在繼電保護的上游時，有助增作用，使保護范圍增大；分布式電源在繼電保護下游時，有分流作用，保護范圍減小。

4）當分布式電源接入配電網之后，發生故障時，引起短路電流大小和方改變，有必要加裝方向元件來保證繼電保護的正確動作。

3.3對電網調度影響

因多個不同位置，不能負荷能源均通過整個電力系統大網接入，使各個小型電源無法受到完整的控制，也不可能使各個小型電源均接入通信裝置，進一步使調度在進行研究負荷調度與分配，增大了不少的難度，比如安全監控與數據采集系統無法接入主網，使得調度人員無法對分布式電源的運行進行實時的監控，使各分布式電源的運行方式與負荷調度均不可控制，導致配電網安全穩定運行的難度以及主網的整體控制難度都明顯的增大，也會導致主網與配電網檢修作業的帶來更多的麻煩。

結語

分布式電源接入一方面使配電網的安全上存在風險性，另一方面又能有效促進經濟發展。分布式發電作為一種新型的能源發電模式，合理運用其優勢是社會可發展戰略的必要選擇，研究并做好分布式電源的規劃與配電網的融合對現今社會有重要意義。

【參考文獻】：

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