智能电网分布式电源接入对电网的影响分析

齐秀君+任稷松

[摘 要]分布式电源顾名思义是非集中式的发电方式，其通常接近电力终端用户，以太阳能、天然气等清洁或可再生能源为发电动力，理论上具有提升供电可靠性和提升电网防灾能力的作用，但由于其选用的动力能源较不稳定，再加上分布式电源在配网中的接人越发频繁，对于电网也产生了一定的影响。基于此，本文结合分布式电源的概念，分析了其接入对电网的影响，并提出了有效的应对策略。

[关键词]分布式电源；接入；电网影响

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0156-01

引言

分布式电源接入电网后，对于电网的电能质量、电网规划、电网的潮流分布、电网的继电保护等方面都会产生出重要的影响。尤其是对于电网的继电保护来讲，对于电网的结构、电网的线路、电网的保护动作以及配置的方式都会产生非常大的影响。因此，我们需要对于分布式电源的接入特性、分布式电源对于电网继电保护的影响问题、对于这些问题的有效解决策略进行科学分析与论述研究，以便于提升电网运行的质量与效率，使具有高质量与高效化功能的电网为我国工农业生产的发展与百姓的日常生活提供保障。

1 分布式电源概述

为了满足经济发展需求，使特殊用户得到良好供电，就需要采取分布式电源结构，这是一种对传统集中供电方式有效补充，全面支持现有配电网快速稳定运行，在用户周边和附近分散式设置分布，整体发电功率从数千瓦至数百瓦不等，这类小型模块能够与其他部件兼容，同时也能够形成独立的电源供给。分布式发电有多种技术类型，不同的类型应用不同的范围，按照使用技术类型多少来划分，主要是由光伏发电、水力发电及储能装置等构成，根据不同的供给环境，分布式电源利用存在一定不确定性与分散性，给电网运行造成一定的影响。

2 分布式电源接入对电网的影响

2.1 对短路电流的影响

分布式电源接入电网后对于继电保护的短路电流产生了重要的影响。其主要的表现有：第一，会使原有的电网结构发生深刻的变化，分布式电源可以通过线路对于负荷输送一定容量的功率。第二，在电网系统发生故障时，分布式电源与系统的电源可能会同时提供短路的电流给故障点，从而影响到电网短路电流的方向以及大小。比如：这种分布式电源接入对于电网短路电流的影响有具有不同接入位置的分布式电源可能增加或者是减小短路电流、提供反向电流等等。

2.2 对配网调度与运行控制的影响

如果DG被广泛运用到电网系统，必然会为电力系统带来多方面问题，例如电网适应性、系统调峰调频等。同时，由于分布式电源的发电主要依靠的是清洁的可再生能源，例如风能、光能等，然而这些能源的发电体现出一定的间断性、不稳定性，很容易造成供电不稳定、不安全等问题，面对这些问题，最重要的就是集中调度并管理配网，以此来实现传统电源和分布式电源的和谐共处，维护电力系统的安全运转。因此，在分布式电源正式接入配网系统前，应该做好一切可能性问题的预测与分析，同时需要预先给出解决对策，以此来维护能源的有效利用，确保系统灵活运转，使配网系统更加高效、稳定地工作。

2.3 对配网规划的影响

以往的配网具有一定的传统性，其规划一般是在维护负荷增长、有效供电的基础上，参照规划过程中，空间负荷的预测情况以及当前的网络特征等对应选择最合适的方案，对应进行規划。然而因为分布式电源的稳定性较差、安全等级较低，无疑会为电网规划带来难度。具体体现为：分布式电源同配网系统链接后，整个配网系统的负荷会急剧上升，造成配网系统的负荷更加无法科学预测，甚至会对以后的系统规划带来更多困难。配网规划过程中，如果由于受到各种主客观因素的影响，配网负荷有所上升，就需要创建变电站，然而因为出现了并网问题，很难找到最合适、最合理的规划方案。

2.4 对电压的影响

能够对电压产生较大影响，特别是运行稳定的电压，影响更大，传统电网是辐射状态，如果运行过程较为平稳，就会使电压沿着潮流方向呈现不断减少的态势，罗为稳定的运行模型。但是，当分布式电源接入以后，馈线输出能量就会大幅减少，导致输出功率为零，造成馈线不同负荷连接点电压不断上提，增加量走出正常范围值，对电压造成一定的影响，使电压运行不够稳定。另外，电压波动影响也是主要的一方面，传统电网运行过程中，无功和有功功率会随着时间变化使整个系统电压发生一定量的波动，向线路终端逐渐明显减弱，但是如果负荷全部集中，就会导致电网末端压力增强，波动快速增加，导致电压不稳定，影响电能质量。

2.5 对电力质量影响

分布式电源作为外接电源，如果接入到电网，就会对整体运行系统产生影响，这是不容忽视的，整个电网运行的不稳定，就会造成供电质量出现问题，供电干扰主要体现如下：一是谐波产生较严重的污染，如果分布式电源并网，就会出现大量的电源谐波，产生严重的用电污染，使供电不够安全；二是造成电压闪烁。如果分布式电源被接入到电网，分布式电源会出现电压闪烁等情况，直接导致电源系统突然自启动，整体运行不稳定，导致电源输出一会变大一会变小，并且和反馈环节电压设备产生冲突与矛盾，使二者不能协调运行配合，出现相互影响的问题。

3 改进策略

3.1 短路限制器的应用

短路限制器的应用是分布式电源对于电网继电保护影响的一个重要改进策略。随着科技的进步与时代的发展、尤其是新材料技术的快速进步、一种具有电力电子形式的限流器、即短路限制器被发明出来，并且在实践中进行了一定程度的应用。它对于弥补分布式电源对于电网继电保护的影响发挥出了重要的作用。其主要的表现有：第一，对于传统的技术进行了改进、有效的克服了传统的PCL限流的缺点，保障系统在正常运行时，旁路开关装置始终处于闭合状态，PCL没有电流抗拒投入，而系统一旦发生了故障、短路限制器的开关使阻抗器快速的进入到工作的状态，有效的进行限流，保障电网的正常运行状态，为进行安全维修与维护起到了重要的作用。第二，将短路限制器应用到分布式电力系统中，我们可以通过运用建立系统参数模型的方式进行有效的科学规划与模拟的处理，设置出合理的短路限制器的阻抗值，有效地降低分布式电源提供出的故障电流，减弱分布式电源对于原有电网继电保护的影响，使电网的保护装置进行科学、有效的运行。

3.2 做好负荷预测，及时调控电压

负荷预测主要是针对节假日电力负荷变化大这一情况，应提前做好负荷预测。根据负荷预测结果采取相应的措施，以便当电力负荷高峰期来临及时调控好电网电压，并建立电压监测系统。通过计算机技术实时监控电网电压，为电力系统的运行提供重要数据保障，为电力系统调度提供便利，切实提高电网电压合格率。

结束语

总而言之，随着技术的创新发展，分布式发电技术也在逐渐完善，并不断发挥功能作用，只有保证电压质量，不断提升电力系统稳定性，发挥好继电系统保护能力，才能从根本上解决并提升电网运行的质量，实现可靠运行，满足经济发展与社会建设需要。

参考文献

[1] 夏华东.宿州地区分布式电源接入优化及其对电网的影响研究[D].华北电力大学（北京），2016.

[2] 常佳蕾.分布式光伏电源接入对配电网影响及并网规划研究[D].华北电力大学，2016.

[3] 孙旸子，佟忠正.受台风影响地区电网分布式电源并网的三相不平衡潮流分析[J].智能电网，2016，03：285-290.