柏 恩

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司， 江蘇 鹽城 224005）

引言

近年來，能源問題一直都是各個(gè)國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)能源在人類的開采之下已經(jīng)呈現(xiàn)頹勢(shì)，所以各個(gè)國(guó)家都在努力探索新能源技術(shù)，新能源技術(shù)能夠有效解決能源危機(jī)和環(huán)境的問題。故而分布式電源就成為了電力系統(tǒng)的研究新方向。

電力行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)是異常的激烈，在當(dāng)前階段，電力系統(tǒng)的主要構(gòu)成為集中式發(fā)電、遠(yuǎn)距離供電以及大電網(wǎng)互聯(lián)。如果將分布式電源與傳統(tǒng)的供電方式進(jìn)行結(jié)合，那么就可以節(jié)省一部分投資，減少能源消耗。

1 分布式電源概述

分布式電源其實(shí)就是指在現(xiàn)有的配電網(wǎng)之中經(jīng)濟(jì)安全地運(yùn)行，在實(shí)際情況中根據(jù)一些特殊終端的需要，進(jìn)行設(shè)計(jì)并且安裝在這些特殊終端附近的小型發(fā)電機(jī)或者小型發(fā)電機(jī)組。大部分的分布式電源容量都比較小并且獨(dú)立于電力系統(tǒng)。

一般來講，分布式電源的燃料都是天然氣以及光能、太陽(yáng)能、潮汐能等，都是經(jīng)過官網(wǎng)或者電纜對(duì)于特殊地區(qū)的電力進(jìn)行供給，而且有的分布式電源是可以用冷電熱方式進(jìn)行供應(yīng)的。分布式電源這種模式的優(yōu)點(diǎn)可以使得經(jīng)濟(jì)收益增加，并且可以減少對(duì)于土地資源的利用，對(duì)于環(huán)境的污染也較小。

當(dāng)前的分布式電源有火力發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、燃料電池以及光伏發(fā)電幾種。研究分布式電源怎樣并網(wǎng)的問題是要研究它對(duì)于配電網(wǎng)影響的第一步，在上述提到的分布式電源之中，光伏發(fā)電、電化學(xué)裝置以及一些風(fēng)電都是用電子裝置進(jìn)行并網(wǎng)的。

2 分布式電源接入對(duì)于配電網(wǎng)電壓的影響

配電網(wǎng)這種結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成單元是饋線，國(guó)家的饋線等級(jí)大多為十千伏，并且以樹狀在每條饋線上進(jìn)行分布。

為了更好地研究分布式電源這一結(jié)構(gòu)對(duì)于配電網(wǎng)電壓的影響，可以制作三角形的模型對(duì)其進(jìn)行研究，這就可以使得負(fù)荷分部模型產(chǎn)生的不均勻狀況帶來的誤差被有效消除，這就可以使得模擬的情況與實(shí)際情況更加接近。

在對(duì)于分布式電源進(jìn)行了研究之后，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)結(jié)論，當(dāng)有一定容量的DG被接入到配電網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，饋電線之上的電壓分布會(huì)因此產(chǎn)生很大的變化，這種變化與多種因素有關(guān)，主要因素為DG的總?cè)萘颗c接入的位置。DG的調(diào)節(jié)作用于DG的類型以及其容量是有著很大的關(guān)系，實(shí)際進(jìn)行調(diào)壓時(shí)還要結(jié)合實(shí)際遇到的情況，對(duì)其進(jìn)行處理。

3 分布式電源接入對(duì)于電網(wǎng)可靠性產(chǎn)生的影響

在大部分情況下，分布式電源在配電網(wǎng)之中都是作為自發(fā)自用的電源使用的，主要是生產(chǎn)運(yùn)行成本的作用。分布式電源是通過輸電網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部進(jìn)行電力輸送的，這種輸電方式可以有效地避免產(chǎn)生負(fù)荷與堵塞，但配電網(wǎng)的裕度仍然需要保證。分布式電源和系統(tǒng)的電源同時(shí)運(yùn)行的時(shí)候，由于配電網(wǎng)會(huì)被分布式電源所影響，配電網(wǎng)的可靠性與穩(wěn)定性就會(huì)被其影響。當(dāng)分布式電源接入之后，由于它是與系統(tǒng)的電源并網(wǎng)運(yùn)行的，引入逆變器就可以有效促進(jìn)這兩者的配合。其實(shí)這種方式就是在系統(tǒng)的開關(guān)發(fā)生了跳閘的現(xiàn)象時(shí)，分布式電源就會(huì)自動(dòng)與主配電網(wǎng)解列，停止供發(fā)電。這樣就不會(huì)因?yàn)樾‰娋W(wǎng)運(yùn)行引起電壓以及頻率是無法控制的現(xiàn)象，避免對(duì)客戶的生產(chǎn)運(yùn)行造成損害。

3.1 對(duì)于電能質(zhì)量的影響

在考察電能的質(zhì)量時(shí)，一般就是使電壓保持在一個(gè)允許的變化范圍之內(nèi)，當(dāng)其滿足這個(gè)要求時(shí)就可以看做電能質(zhì)量合格，當(dāng)接入了分布式電源之后，配電網(wǎng)的電壓分布會(huì)產(chǎn)生變化，而一般來講，分布式電源都是在用戶周邊的，這就會(huì)使得配電網(wǎng)投入與切除時(shí)電壓會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，這種波動(dòng)會(huì)使得電壓不穩(wěn)定，這就會(huì)影響到用戶的使用。分布式的電壓并網(wǎng)所產(chǎn)生的電壓波動(dòng)主要是因?yàn)榉植际诫娫吹妮敵龉β视胁▌?dòng)，這種波動(dòng)還有可能會(huì)使得頻率也產(chǎn)生波動(dòng)。

電壓的波動(dòng)主要是跟分布式電源的輸出有功功率以及無功功率有關(guān)，而分布電源主要是通過有功功率的方式進(jìn)行供電的，所以電網(wǎng)電壓的波動(dòng)于閃變主要是由于分布式電源輸出有功功率產(chǎn)生了波動(dòng)。

除此之外，配電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大多為輻射式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，電壓會(huì)隨電線走向逐漸降低。分布式電源接入就會(huì)使得配電網(wǎng)潮流的大小與潮流方向產(chǎn)生波動(dòng)，這會(huì)使得配電網(wǎng)被影響，這種影響會(huì)使得配電網(wǎng)的雙向流動(dòng)可能性增加。引起這種現(xiàn)象方式的原因是分布式電源產(chǎn)生的諧波，在接入配電源其實(shí)可以看做混入一個(gè)個(gè)諧波源，分布式電源并入配電網(wǎng)的過程中，由于一些電力設(shè)備在使用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生諧波，所以分布式發(fā)電中產(chǎn)生的諧波其實(shí)主要是來源于電流器。

3.2 對(duì)于繼電保護(hù)的影響

如果大量接入分布式電源，配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)就會(huì)被改變，單個(gè)的電源點(diǎn)輻射結(jié)構(gòu)就會(huì)變成多個(gè)電源點(diǎn)和用戶進(jìn)行連接的結(jié)構(gòu)，這就會(huì)使得單相的電力潮流變成雙向的變電潮流，分布式電源接入就會(huì)使得配電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置工作壓力變大，工作壓力變大就會(huì)使得用電變得不安全。

分布式電源對(duì)于電路的另外一個(gè)影響就是分布式電源的接入會(huì)影響到短路時(shí)故障電流的等級(jí)，這是因?yàn)橐恍╇娮釉O(shè)備在防止過電流的過程中，由于分布式電源的存在，電網(wǎng)之中的電流不會(huì)被正確地檢測(cè)到，這就會(huì)很容易出現(xiàn)過壓的情況，出現(xiàn)這種情況會(huì)使得設(shè)備很容易損壞。分布式電源還會(huì)帶來另外一個(gè)問題，那就是在配電網(wǎng)產(chǎn)生了故障的時(shí)候，會(huì)有超量的短路電流產(chǎn)生，出現(xiàn)這種情況如果沒有用正確的處理方式就很容易會(huì)造成電弧的重燃，很容易引起火災(zāi)。

當(dāng)將配電網(wǎng)的瞬時(shí)電流速斷保護(hù)作為研究對(duì)象時(shí)，瞬時(shí)電流的速斷保護(hù)動(dòng)作，電流可以按照輸電線路末端短路時(shí)流過的保護(hù)安裝處最大的短路電流進(jìn)行確定。

3.3 分布式電源對(duì)于配電網(wǎng)產(chǎn)生影響的應(yīng)對(duì)措施

分布式電源對(duì)于配電網(wǎng)在電能質(zhì)量以及繼電保護(hù)和系統(tǒng)安全性可靠性方面會(huì)產(chǎn)生影響，對(duì)于這些影響可以采用以下幾點(diǎn)改進(jìn)方案。

1）當(dāng)電能質(zhì)量產(chǎn)生故障時(shí)，應(yīng)該合理設(shè)計(jì)變電器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且采用一些濾波裝置，采用這種方法就可以有效地緩解諧波對(duì)于配電網(wǎng)的影響；

2）當(dāng)出現(xiàn)了電壓越限或者頻率波動(dòng)導(dǎo)致分布式電源脫網(wǎng)時(shí)，可以采用切斷分布式電源，保證電能質(zhì)量；

3）在對(duì)負(fù)荷進(jìn)行供電時(shí)，合理設(shè)計(jì)方案以及布局可以將分布式電源接入配電網(wǎng)之中，盡可能降低其對(duì)于原有供電系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊。

4 結(jié)語(yǔ)

分布式電源可以使得能源利用率增加，但是也會(huì)對(duì)原有電網(wǎng)產(chǎn)生影響，當(dāng)前的分布式電源技術(shù)還不算成熟，還有很多的問題待解決，所以應(yīng)該制定相應(yīng)的策略，降低其對(duì)于繼電保護(hù)造成的影響，確保配電網(wǎng)供電的可靠性以及安全性，使得分布式電源可以為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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