刍议分布式电源并网对配电网的影响

刍议分布式电源并网对配电网的影响

于嘉敏

（深圳供电规划设计院有限公司广东深圳518054）

摘要：随着社会经济的发展，能源消耗越来越大，分布式电源近些年得到人们的密切关注。它是种可再生能源，采用分布式发电技术，能改变原来的单电源辐射性网络形式为双电源甚至多电源网络形式，从而使原有系统得到很大程度的保护。本文针对分布式电源并网对配电网的影响进行了分析。

关键词：分布式电源；并网；配电网；影响

随着社会经济的快速发展，能源已经变成人们日常生产与生活中不可缺少的物品。但是伴随人们对能源开发力度的增大，传统化石能源可供使用的数量逐渐减少，节约能源和开发可再生能源成为全球迫在眉睫的问题。可再生能源是一种对环境没有污染的并且可以长期运用的不会枯竭的能源，其的开发可以逐步改进现有的能源架构，对于能源的可持续发展有不可忽视的价值。在充分运用可再生能源的前提下，逐步发展起来了分布式电源技术。而运用了此种工艺的分布式电源，其和配电网有效结合对配电网的影响非常重要，不仅能够达到对可再生能源的有效运用，并且还可以在一定程度上缓解电力供给不足的问题。研究分布式电源的接入给配电网带来的影响，对于研究分布式电源的广泛运用有重大意义。

1分布式发电的概念及分类

1.1分布式电源

分布式电源指的是可以在现有的配电网中经济安全地运行，根据特殊终端的需要，所设计并安装在特殊终端附近的小型发电机（组）。大部分分布式电源的容量较小，独立于电力系统。分布式电源的燃料较常见的为天然气等生物质能和轻油等化石能源，输送通道不经过电网，通过管网或者电缆系统供给特殊地域并且部分分布式电源可用冷电热三种方式进行商供。分布式电源提高了供电可靠性，而且是一种于环境有利的利用方式，能够节约资源，是一种重要的发电方式。和电网比较，分布式电源有其特有的优点，不仅可以增加经济收益，减少土地利用，而且有利于环境保护，并且分布式电源可以用于备用或者独立的供电方式。

1.2分布式电源分类

1）风力发电

风能是由于太阳辐射造成地球各部分受热不均匀，引起各地温差和气压不同，进而导致空气运动而产生的能量。风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术。我国的风力资源很丰富具初步估算，全国陆地可利用风能资源约2.5亿千瓦，海上风能资源约7.5亿千瓦，共计约10亿千瓦。全国已建成并网风电场所生产的电能约是当前发电总量的千分之一左右。

2）潮汐发电

潮汐发电借助于潮汐蕴藏的大量能量，它是可预测的可再生分布式电源，它属于间歇性电源，特点是输出的功率随机、波动性以及间歇性大，容易造成配电网电能质量的下降，另外，其电压的波动容易导致配电网的安全和稳定。

3）太阳能发电

太阳能是由太阳内部进行核聚变反应而向宇宙空间辐射的能量。太阳能内部的这种核聚变反应可以维持几十亿至上百亿年的时间，因此太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源。到达地球的太阳能功率约为80万亿千瓦，相当于每秒钟500万吨原煤燃烧后释放的能量。它分布广泛，可再生，不污染环境，是国际上公认的理想替代能源。目前，太阳能发电技术主要有两类，即太阳能光伏发电技术和太阳能热发电技术。

4）燃料电池

燃料电池是在恒定温度下，直接将储存在燃料和氧气中的化学能高效地转化为电能的装置。它通过电化学过程将化学能转化为电能，不污染环境。燃料电池可按电解质的性质分为许多类：聚合电解质膜电池、磷酸性燃料电池、碱性燃料电池、固体电解质燃料电池和熔融碳酸盐燃料电池。其中磷酸型燃料电池最接近商业化，新一代的熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池则被认为是最值得推荐应用于电力系统的发电技术。

2分布式电源并网对配电网的影响

2.1风力发电并网

风力发电作为分布式电源最常用的发电方式之一，具有稳定、绿色和高效的特点。同时，风力发电也是我国目前技术最成熟的发电方案。风是最清洁的能源，但是由于风能源的利用有各种不确定因素，导致我国风力分布式电源建设工程并不完善。首先，由于风能具有随机性、不稳定性。风并不是时时刻刻都有，有时可能狂风大作，有时亦是整日无风，导致了风力发电设备的输出电能不稳定。因此，通过风能获得稳定的电能几乎是不可行的。其次，在当下的风力发电中，对众多发电机组多采用软并网方式。这种方式虽然能够在一定程度上提高输出电压，但当风速过快时，可能会在一瞬间导致强大的电流冲击，瞬间造成局部电网的瘫痪，很难在短时间内得到清除，进而影响地区电网的破坏。

2.2太阳能光伏发电并网

太阳能发电是经常昕到的一个词语，也是电力系统改革的主要方向。太阳能发电主要依据半导体的效应间接利用光能。光伏发电系统通常分两大类，一是独立光伏发电系统，二是光伏并网发电系统。其中，后者是当下太阳能发电的主要形式。下面分析太阳能光伏发电网对我国配电网的影响。

2.2.1不利于电网的正常运行

光伏并网发电系统最直接的原料是太阳的辐射能量。由于太阳的辐射并不稳定，受环境因素影响较大，所以在实际发电过程中，不仅难以控制发电量，而且难以控制电压的稳定性。所以，在正常的配电网中，光伏并网发电设备不宜占有太大比例，否则会大大增加电网正常运行时的电压调整难度。

2.2.2谐波污染

光伏发电系统产生的电并不可以直接应用于公共电网，必须经过相应的转换装置进行转换后才可正常使用。这些逆变装置通过适当的控制策略能够实现有功和无功的解糯控制，一定程度上实现了补偿无功、控制功率因数和抑制谐波的作用。但是，在实际的过程中，往往由于逆变器的输出并非理想状态而造成谐波异常，进而造成不必要的谐波污染，影响人们的生活质量。

2.2.3当光伏并网系统越来越多时，产生孤岛效应的概率也将增加

应用光伏井网进行发电时，难免会切换成孤岛模式运行。当使用这种模式进行运行时，如果没有相应的储存原件对电能进行储存，将十分不利于用户的使用，轻则会导致电压不稳定、问烁，重则会导致用电器损坏。这是应用光伏并网必须要考虑的内容。

2.2.4光伏发电在电网中比重过大，不利于系统的稳定

在当下的电力配网中，撇开太阳能不稳定的因素，光伏发电也不适直在电网中占有较大比率。因为太阳能光伏发电系统在出现故障时多采用被动保护式解列方式。在实际运行中，一旦一个太阳能发电设备内部出现故障问题，系统会自动采用解列方式保障发电系统的安全，有可能还会导致整个光伏发电系统全部出现解列，大大增加了整个系统的恢复难度，在某种程度上还可能会导致电力回流，对设备造成损坏。

结语

分布式电源作为新兴供电方式，发展速度会加快，对应配电网的设计、运行和控制都需要做出相应的改变和优化，其中，光伏电源是分布式电源中发展最快的一种供电方式。所以，需要深入探析分布式电源对于配电网的影响，探究新的技术，使分布式电源的并网对配电网起到积极的作用。

参考文献

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