分布式电源对配电网的影响探究

分布式电源对配电网的影响探究

王敏学

(海南电网有限责任公司儋州供电局海南571700)

摘要：随着新型发电技术的发展，分布式电源（DG）得到正式推广。分布式发电可降低环境污染，提高能源综合利用效率，且能提高配电系统的供电可靠性，灵活应对负荷不断增长的用电需求。但随着分布式电源渗透率的增长，DG并网会对配电网产生多方面影响。基于此，本文主要对分布式电源对配电网的影响进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：分布式电源；配电网；影响探究

引言

分布式电源这种新的能源模式对于传统配电网的网络产生了很大冲击，使单电源辐射性的网络变成了双电源或多电源网络，可以使原有的系统能够被很好地保护起来。由于分布式电源有着较为经济环保、安全可靠等优点，已经逐渐在我国多地区进行了推广和使用，基于此对分布式电源的接入对于配电网的影响展开了分析和探讨，以供从业人员作参考。

1分布式电源对配电网规划的影响

1）用户可根据需要安装并使用DG，供电时会与电力负荷抵消，影响电力负荷增长模型的构建，增加规划区的电力负荷预测难度。2）多点受电影响原有配电网结构，需要重新设计配电网规划方案。3）DG位置或容量不合理会导致配电网设备利用率下降、网损增加，降低电网的可靠性，直接影响到配电公司的经济效益。4）DG接入配电网会改变故障特性，造成故障恢复延迟，一定程度上降低配电网供电可靠性。5）大规模DG并网，使配电网规划考虑的节点数增加，寻找最优网络方案困难。

2分布式电源对对于电能质量的影响

在考察电能的质量时，一般就是使电压保持在一个允许的变化范围之内，当其满足这个要求时就可以看作电能质量合格，当接入了分布式电源之后，配电网的电压分布会产生变化，而一般来讲，分布式电源都是在用户周边的，这就会使得配电网投入与切除时电压会产生波动，这种波动会使得电压不稳定，这就会影响到用户的使用。分布式的电压并网所产生的电压波动主要是因为分布式电源的输出功率有波动，这种波动还有可能会使得频率也产生波动。电压的波动主要是跟分布式电源的输出有功功率以及无功功率有关，而分布电源主要是通过有功功率的方式进行供电的，所以电网电压的波动于闪变主要是由于分布式电源输出有功功率产生了波动。除此之外，配电网系统结构大多为辐射式的拓扑结构，由于结构的独特性，电压会随电线走向逐渐降低。分布式电源接入就会使得配电网潮流的大小与潮流方向产生波动，这会使得配电网被影响，这种影响会使得配电网的双向流动可能性增加。引起这种现象方式的原因是分布式电源产生的谐波，在接入配电源其实可以看作混入一个个谐波源，分布式电源并入配电网的过程中，由于一些电力设备在使用时也会产生谐波，所以分布式发电中产生的谐波其实主要是来源于电流器。

3分布式电源对配电网保护的影响

（1）分布式电源接入10kV配电网对继电保护灵敏度的影响。由于分布式电源自身存在汲流特性，所以配电网下游线路发生故障时，存在分布式电源的配电网所产生的故障电流一部分由分布式电源吸收，线路电流相比于常规配电网较小，因此针对传统方式设置的继电保护动作电流值收到影响，造成系统因电流值较小，继电保护不正常动作启动保护，因此分布式电源将影响系统继电保护动作灵敏性。（2）分布式电源接入10kV配电网对继电保护上游保护的影响。在有分布式电源存在的10kV电力系统配电网中，与分布式电源接入点相邻线路发生故障时，由于分布式电源不具备方向性，短路电流将有可能流入系统上游线路，造成上游线路继电保护装置无法进行选择性保护，系统继电保护误动，影响系统的正常运行。（3）分布式电源接入10kV配电网对继电保护范围的影响。在有分布式电源存在的10kV电力系统配电网中，在接入点附近发生故障时，系统上游故障电流将因分布式电源的存在而减少，线路保护距离与常规配电网保护距离缩短；同时下游故障电流由于分布式电源的存在增大，造成保护距离增大，对系统继电保护范围造成影响。

4分布式电源对配电自动化的影响

分布式电源接入配网后，传统配电网的辐射状结构将会发生改变，潮流分布也随之改变。本文用重合器－分段器为例，着重分析分布式电源接入配网的影响。如图1所示，配电网络为例，含DG的配电网，DG:分布式电源，S1:时间－电压型分段器，S2:过流计数型分段器，B1:断路器，带有重合功能。当电流过大速断电路起主保护作用，重合器重合3次，S1、S2分别动作3次、2次。本文将重点分当不同的故障点发生故障时DG对馈线自动化会有怎样的作用与影响。

图1含DG的配电网

(1)F1发生接地故障当F1发生接地故障，在B1检测到通过得电流过大，大于额定电流值时，瞬时动作，S1失压断开。由于DG作用，S2不动作，DG反送故障电流，故障电弧重燃，成为永久性故障，因为故障情节严重，电力系统不允许发生这种永久性故障。(2)F2发生故障当F2发生故障，当没有接入DG时，在B2检测到通过得电流过大，大于额定电流值时，B2动作跳闸。当DG接入配网后，DG反送故障电流，如果DG容量大，则会造成在B1检测到通过得电流过大，大于额定电流值时，瞬时动作，误动跳闸。(3)F3发生故障当F3发生故障，当没有接入DG时，在B2检测到通过得电流过大，大于额定电流值时，B2动作跳闸。当DG接入配网后，与F2发生故障状况类似，DG反送故障电流，如果DG容量大，则会造成在B1检测到通过得电流过大，大于额定电流值时，瞬时动作，误动跳闸。(4)F4发生永久故障如图1所示，当F4发生故障，B1断路器跳闸，DG对其他区段继续供电，无论B1断开闭合，都有一定数值的电流通过分段器S2，S2内部的计数器失效，隔离故障失败;当加入时间电压型和过流计数型两种分段器，即使DG仍然供电，S2失效不计数不动作，也能隔离出故障点。因此，完善重合器与分段器配合，适当延长时间，即重合器分闸与重合的时间，重合器在完成分闸工作后开始进入重合状态时，DG刚刚完成解列工作，分段器正常工作。同时，增加延时，这种做法将会错开系统侧电源的合闸时间与DG的合闸时间。

结束语

总而言之，分布式电源并入配电网后，能够提升配电系统的可靠性，降低电网负荷等，但随着分布式电源大规模接入配电网，会对传统的配电网产生诸多不利的影响。当前的分布式电源技术还不算成熟，还有很多的问题待解决，所以应该制定相应的策略，降低其对于继电保护造成的影响，确保配电网供电的可靠性以及安全性，使得分布式电源可以为社会的可持续发展做出更大的贡献。基于此，本文对此进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定借鉴。

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