浅析分布式发电对配电网供电电压分布的影响研究

浅析分布式发电对配电网供电电压分布的影响研究

江虹1易国瑞2

（1协鑫电力设计研究有限公司江苏省南京市210012；2江苏林洋新能源科技有限公司）

摘要：国外一些发达国家中，率先提出了将分布式发电与大电网相互联合的方式，这一并网运行是一种全新的供电模式，对于电力系统的安全、可靠运行具有重要的作用。但是不足之处在于，电网在运行的过程中，会受到分布式电源接入的影响，对于配电网的质量也将会产生负面作用。所以需要提出有效的解决方案，加强对配电网络的管理，满足经济性与安全性的要求，建立起相应的配电网模型，并且对电压的具体分布进行论述，希望对电压质量加以进一步完善。

关键词：分布式电源；配电网；电压分布；影响

近年来光伏并网发电系统的发展带有巨大的经济利益，逐渐成为研究热点，但光伏并网运行对配电网安全运行的影响却不能忽略。光伏并网的接入使得配电网络从放射状无源网络变为电源和用户直接互联的有源网络，必然会影响配电网的电压分布。

1分布式光伏发电

首先，与传统配电网负荷的单向潮流不同，分布式光伏发电装置的接入将在配电网中形成双向潮流：另外，太阳能辐射强度的随机波动性，直接决定了分布式光伏发电装置输出功率的可预测性和可调度性差。因此，分布式光伏发电将对配电网的电压特性、继电保护、短路特性等产生影响，对配电网是个潜在的不稳定因素。

其次，分布式光伏发电产生的电能，一般都需要利用电力电子装置进行电能变换后才能并入电网，而电力电子装置工作产生的谐波，可能对电网的电能质量产生不利影响。另外，电力电子装置在动态调节和控制惯性、过载能力、故障穿越能力等方面，与传统发电机有很大的差异，也被看作是电网稳定运行的潜在风险。当分布式光伏发电接入容量的比例较小时，这些特性差异对光伏的影响可以忽略，而随着接入容量比例的不断增加，其对电网稳定性的威胁也越来越显著，并终将达到电网难以耐受的程度。

2对影响因素加以分析

2.1节点配网架构

传统在进行配网接线时，主要存在如下的特点：整合树干式衔接、辐射接线以及环网衔接。在这集中形式中，环网衔接主要存在开式运行。因此，在实际运行之前，要对配网设置一定的架构，主要成辐射架构。节点配网框架具有一定独特的特点，主要涵盖了很多线路，如架空线路、混合线路等，在整合这类网络中存在很多的节点，为了有效地对各个时段内的负载数值进行一定的协调，对于体系内的变压器的调和范围应该有所限制，通常拟定在5%。配网母线会表现出很多的接线态势，通常而言十分复杂，而体系内的总容量也会相应的变大，会比母线供应的负荷还要大。这种对负荷的变化，在对上级体系的干扰还是处于一个偏小的范围，因此，在这种情况下，要提高调压管控等措施。可以将这些多重节点进行一定的假设，都假设为一个电压的源头，这样在进行实际的电压管控过程中，就会提高母线的布置节点，但是对于这种布设，还应该处于一个正常的水平。

2.2不同时段的电压影响

在这些路径内的多重节点，都会搭配特定的负荷。如果在实际运行过程中，网络架构中不会存在这种电源，此时的功率就应该设置为零。在考虑实际影响时，必须考虑等值阻抗、节点的负荷。功率在实际注入过程中，应该是在光伏电压的构架下，从最开始节点到后期的节点，这样就会导致电压被缩减，正是由于这种现象，导致这些关联线路中，会增加线路的损耗等，进而给电力企业带来很大的经济损失，因此在实际设定过程中，应该设定成正数。

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，对应进行规划。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。

当光伏电源接入到体系中时，就会使得电压出现缩减效应，这种缩减是处在偏大的范围中，进而使得叠加进来的光伏电源的功率，被实际设置为有功功率，这种有功功率在实际运行过程中，会带来很大的影响，如使得节点架构中的电压发生变化，通常会使得电压变大，进而在实际运算过程中被设置为一定的负数。如果线路电压的差值凸显成正数，就会渐渐缩减电压，如果这个差值表现为负数，就会不断的升高电压。

3改善电压分布的措施

通过对光伏电源不同分布系数情况下的电压分布曲线进行分析，可以看出，光伏电源的接入位置越接近线路末端，其所对应的电压分布水平就越高。而随着注入容量的逐渐增大，其整体电压水平越来越高。但是需要注意到，当光伏分布系数增大到一定地步时，可能会使某条电压分布曲线超出供电电压的偏差标准，使得配电网络不再平稳运行。

针对光伏发电技术的实际特点，在我国经过了一段时间的发展，现在在实际的应用过程中，已经取得了很好的应用效果，给电力企业带来了很多的利益收入。光伏发电在实际表现出的功率，还应该控制在一定的合理范围之内，在计算功率曲线时，可以使用的计算方式是移动平均方法，相比于初始发电功率，这就产生凸显的缩减。而在光伏架构的子系统中，该曲线可以表征输出功率的运算总和，从而根据曲线的实际特点，就可以计算出各时段的功率。

总而言之，只有对分布式发电具有正确的认识，并且建立起相关的模型，才能有效的降低其对配电网电压产生的影响。在今后的电力发展中，希望相关人员对这一问题加以注意，这样才能促进我国电力的长足发展。

参考文献：

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[2]王彤,兰森林.分布式发电对配电网的影响[J].华东电力,2010,7:1038-1039.

[3]裴晓娟,王倩,金英博.分布式发电对配电网电压的影响[J].电力学报,2010,6:480-483.