范 宇，廖家俊，王 星

(四川電力職業(yè)技術學院，成都 611133)

含DG的配電網靜態(tài)電壓影響研究

范 宇，廖家俊，王 星

(四川電力職業(yè)技術學院，成都 611133)

在DG出現以前，配電網是一種放射狀態(tài)的網絡。DG并網以后，配電系統(tǒng)從根本上發(fā)生了改變，從一個單電源系統(tǒng)，變?yōu)橐粋€遍布小電源的網絡，因此，必須對引入分布式電源后的配電網進行分析，采取必要的措施來抑制諧波。

DG;分布式電源;配電網;電壓;影響;算例分析

1 研究意義

電力工業(yè)是關系國計民生的基礎產業(yè)。近年來，我國GDP以年增長率8%以上的速度持續(xù)快速增長。據預計，未來15 a內，我國用電需求將每年遞增5% ～6%，預測到2010年和2020年我國發(fā)電裝機容量將分別達到710 GW和1100 GW。而我國電力負荷需求的2/3分布在京廣鐵路線以東地區(qū)，而這些地區(qū)能源資源相對匱乏，經濟發(fā)展與能源資源配置不平衡的矛盾十分嚴重。分布式發(fā)電接入電網可以緩解電網夏季和冬季峰荷的巨大壓力，國內外分布式發(fā)電的實例應用表明，分布式發(fā)電能夠減少電網建設的投資，降低能耗，提高系統(tǒng)安全性和靈活性。

在DG出現以前，配電網是一種放射狀態(tài)的網絡，DG并網以后，配電系統(tǒng)從根本上發(fā)生了改變。從一個單電源系統(tǒng)，變?yōu)橐粋€遍布小電源的網絡，DG并網運行(Interconnection and Parallel Operation)是指系統(tǒng)側有正常電壓時，DG并入電網發(fā)出功率，分布式電源并網后，必然會改變系統(tǒng)中的潮流分布。因此原有的一些運行方式會與新情況產生某種沖突，包括電壓分布及調整、電能質量、穩(wěn)定性等等。電能質量是電力用戶比較關心的問題，DG并網后為電能質量帶來不確定因素。一個大容量的DG(包含等值容量較大的DG組)突然并網、退出，往往會引發(fā)諸如電壓驟降、電壓突升、電壓閃變(Voltage Flicker)和短時供電中斷等電能質量擾動。DG系統(tǒng)較多采用AC/DC/AC換流設備，必然會產生大量的整數次諧波和非整數次諧波(即間諧波，Inter-harmonics)，因此，必須對引入分布式電源后的配電網進行分析，采取必要的措施來抑制諧波。

2 配電網交替迭代潮流算法

配電網一般開環(huán)運行，呈輻射狀。配電網交替迭代潮流算法主要以輻射型樹狀網絡為研究對象，其潮流計算的基本模型是：已知量是饋線端電壓U0和各負荷功率PK+jQK(K=1，2，3，…，n)，待求量是各線路的潮流(K=0，1，2，…，n-1)和各負荷點電壓UK(K=1，2，3，…，n)。

而采用穩(wěn)定性較好的交替迭代算法，克服了配電網常規(guī)潮流計算按規(guī)律對節(jié)點和支路進行編號、將網絡等效成標準結構等不足，此法主要的優(yōu)點是計算速度快、收斂性好，易于編程，適用于配電網無功優(yōu)化控制的調用。

3 基于算例分析DG對配電網電壓等的影響

3.1 算例分析

算例1：為了便于比較，本文首先采用如圖1的網絡結構圖，其網絡結構參數見表1，節(jié)點負荷見表2。

圖1 原配電網絡結構圖

起點 終點 電阻R/Ω 電抗X/Ω 1 2 0.092 0.047 2 3 0.090 0.049 2 7 0.103 0.101 7 8 0.050 0.100 8 9 0.200 0.200 9 10 0.230 0.210 7 13 0.131 0.104 9 14 0.210 0.180 3 4 0.120 0.106 4 5 0.100 0.090 5 6 0.201 0.199 3 11 0.110 0.130 11 12 0.300 0.200 11 15 0.222 0.230 5 16 0.230 0.240

假設各節(jié)點初始電壓為10 kV，計算精度為10-2，以交替迭代算法經過6次迭代后收斂。

表2 節(jié)點負荷計算成果表

算例2：將分布式電源接入16號節(jié)點之后，節(jié)點編號為17號，其參數如下：

假設各節(jié)點初始電壓為10 kV，計算精度為10-2，以交替迭代算法經過7次迭代后收斂。其計算結果見表3。

表3 接入分布式電源后各節(jié)點電壓(算例2)

3.2 結果分析

將交替迭代法應用于接入分布式電源的輻射狀配電網進行配電網的潮流計算。該算法以電壓和線路的功率交替迭代進行。在每次迭代中，先計算各節(jié)點的電壓，然后計算每條線路的功率損耗，進而求出每條線路的功率。對仿真算例結果進行分析，可得出如下結論：

1)接入分布式電源后，配電網各節(jié)點電壓均提高。

比較算例1和算例2的計算結果，可以發(fā)現，配電網在接入分布式電源之后，各節(jié)點的電壓均比未接入分布式電源時有所升高。

2)分布式電源接入點不同，對電壓的影響不同。

配電網接入的分布式電源容量相同，接入參數相同，僅接入點不同。比較結果可以發(fā)現，各點電壓的變化量均不同。

3)分布式電源的容量不同，對電壓的影響不同。

分布式電源的接入點、接入參數均相同，僅容量不同。比較結果可以發(fā)現，分布式電源容量越大，各節(jié)點的電壓升高的變化量越大。當分布式電源容量超過一定值后，可能會使各點電壓超出可容許的范圍。

［1］梁才浩，段獻忠.分布式發(fā)電及其對電力系統(tǒng)的影響［J］.電力系統(tǒng)自動化，2001，25(12)：53-56.

［2］胡學浩.分布式發(fā)電(電源)技術及其并網問題［J］.電工技術雜志，2004，23(10)：1-5.

［3］王志群，周雙喜.分布式發(fā)電對配電網電壓分布的影響［J］.電力系統(tǒng)自動化，2004，28(16)：56-60.

Research of Effect on Static Voltage for Distribution Network with DG

FAN Yu;LIAO Jia-jun and WANG Xing
(Sichuan Electric Power Professional Technology Institute，Chengdu 611133，China)

The distribution network was a radiating network before the network with DG appeared.The distribution system was changed basically from a single electric source system into a network full of small electric sources.Therefore，the distribution network introduced with distributed electric source must be analyzed and take necessary measures to control the harmonic wave.

DG;distributed electric source;distribution network;voltage;effect;Calculation example

TM712

A

1007-7596(2011)06-0011-02

2011-04-24

范宇(1981-)，男，四川成都人，講師，研究生，研究方向為高壓輸配電線路運行和檢修技術;廖家俊(1979-)，男，四川成都人，助理工程師，從事高壓輸配電線路技術的研究工作;王星(1984-)，女，四川成都人，助教，研究方向為電網調度自動化與通信技術。