分布式电源并网对于配电网的影响

分布式电源并网对于配电网的影响

王莹莹

国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院

摘要：社会经济发展的背景下，人们物质文化需求不断增长，生产生活对电力的需求不断增大。分布式电源与配电网的结合有利于满足特定用户群体的供电需求，提高供电可靠性，但分布式电源并网对配电网也存在影响。本文分析了分布式电源的优势，并从分布式电源对配电网可靠性、分布式电源并网对继电保护、分布式电源对配电网电压、分布式电源对配电网电能质量、分布式电源对配电网规划等方面探讨了分布式电源并网对配电网的具体影响情况。以此满足电力系统供电需求，为社会经济发展作出贡献。

关键词：分布式电源；配电网；电力系统

环境保护已经成为经济发展的重要影响因素，为避免传统能源危害，需要不断极大对新能源的开发力度，电力行业积极进行新能源研究，风力发电、水力发电等都成为了当前电力行业的重要工作内容，体现出能源在电网运行中的重要性。分布式电源与配电网的结合有利于提升再生能源效率，对分布式电源的应用和发展有着重要影响。

1.分布式电源的优势分析

1.1节约能源降低能耗

当前电能的生产和传输是以集中发电和远距离传输作为主要方式，这种电力系统的电力负荷较大，容易出现局部扩散风险，无法有效确定电力负荷情况，可能引发用电故障。在应用分布式电源后，其以近距离供电为主，可以有效降低电能损耗情况。另外，分布式电源的能量形式较为丰富，可以应用清洁能源实现阶梯层次的应用，并实现冷、热、电三联产，满足电能的应用需求，提升能源的利用效率。

1.2避免空气污染

分布式电源可以利用风能、水能、潮汐能、电热能等清洁能源进行发电，这在一定程度上降低了污染材料的使用，减轻了二氧化碳、硫元素、氮化物等气体的产生和排放。另外，分布式电源系统的发电电压等级低，所产生的电磁污染小于集中发电方式，也有利于电能节能发展。

1.3保障电网系统的经济性和稳定性

分布式电源具有削峰填谷、平衡负荷的作用，提升了电力系统和设备的利用率，这就可以停止或者拆除一些利用率较低、仅满足高峰负荷的发电设备，节省了电网建设的开支，满足了电网系统建设的经济性原则。同时，分布式电源可以作为备用电源，能够为用电高峰期电力负荷提供电力支持，在电网接入的情况下具有灵活、简单的应用特点，可以保证电网破坏或者其他负面情况下的供电安全和稳定。

2.分布式电源并网对配电网的影响分析

2.1分布式电源对配电网可靠性的影响

2.1.1降低电网系统的可靠性

如果供电网电力出现不足情况，可以接入分布式电源做好备用准备，这就对配电网的可靠性造成影响。分布式电源在连接之前需要保护好电源和继电器装置，若在接入过程中出现错误操作，将严重影响电网系统稳定性，具体来讲，电网系统中的放射状配电网较为脆弱，如果出现失误动作，将会造成短路现象，对电流流向等造成影响，严重时将直接破坏继电保护装置，降低电网系统的可靠性。

2.1.2可能引发长时间的停电现象

在分布式电源接入过程中，需要关注电源电压穿越能力，增强配电网的稳定性。如果配电网低电压穿越性能出现异常，将会直接影响分布式电源智能电网的运行情况，若在短时间内无法恢复，将造成供电系统故障，分布式电源会因为没有被及时切断而造成毁坏，引起长时间的停电现象，对用户造成巨大损失。

2.2分布式电源并网对继电保护的影响

电路故障有两种形式，一是短路故障，二是电路故障，如果电路中的电流过大，将引起短路现象而烧毁电源。继电保护装置是针对这种短路问题设置的保护装置，可以降低短路现象发生率。分布式电源并网会改变继电保护装置输电线路，增加电流的不确定性，进而影响继电保护装置的灵敏度和保护范围，增加继电保护线路之间的复杂程度，从而降低继电保护装置的效果。由此，将分布式电源接入继电保护装置，可能引起保护装置的错误判断，出现错误的跳闸操作，引发后续的各种保护问题，造成保护器闸门重合失败。

2.3分布式电源对配电网电压的影响

2.3.1电压降低问题

将分布式电源接入配电网系统，可以导致电馈线的电压分布和额定电压之间出现误差，造成电压增加和减小问题。从电压降低角度来讲，分布式电源与并网系统的连接过程中，其对电馈线电压的影响程度来源于电源的接入位置，将分布式电源接入调压器下游，电压补偿器获得的电压处于减低状态，若电馈线电压仍处于正常范围，则电压补偿的设定值大于目标电压值。分布式电源连接DC电源后，电馈线上电压呈现下降状态，由此证明可以通过DC电源调节电压，但具体调节根据实际情况进行确定。

2.3.2电压升高问题

当分布式电源接入电网，电馈线的分布方式为树状分布，以往配电网的电流方向为负载单向，在连接配电网系统后，电源改变了配电网线路电压的下降情况，出现了潮流方向。正常来说，此时的用户侧电压将是大于变电站母线的，电馈线节点电压上涨约7%-10%。此数据多为馈电等级10KV的数据。

2.4分布式电源对配电网电能质量的影响

分布式电源接入配电网，电压将会出现闪变现象，当配电系统出现单相短路故障，线路电压会抑制跌落而提高，如果输电线路完好，不存在短路情况，线路节点电压将会随着分布式电源容量扩大而增长，二者具有正相关关系，在配电网中接入分布式电源，会引起电机引发电闪。同时，分布式电源的接入方式不同于其他电源，其利用电力电子逆变器进行连接，一方面满足用户供电需求，提升供电稳定性，但由于开关器件的频繁操作，容易造成谐波分量，这就对电网造成了污染威胁。另外，分布式电源接入，其电源位置多置于电网终端，分布式电源输出的无功会增加较近距离负荷点的电压，甚至大于电压的计划超出值。如果分布式电源推出运行，节点电压又将因为缺少电源支持出现电能质量缺陷，因此，需要在分布式电源接入过程中合理选择对应类型、容量的电源，避免出现电网电能质量问题。

2.5分布式电源对配电网规划的影响

从现有配电网及分布式电源发展来看，分布式电源接入配电网系统已经是不可阻挡的大趋势，但这种接入方式破坏了配电网原本复杂的结构情况，降低了供电系统的灵活性和可靠性，可能造成了配电网整体运行的缺陷。具体来讲，分布式电源对配电网的影响还体现在以下几个方面，分布式电源的连接影响了配电网线路的稳定性，加大了电网络选择困难。同时，由于分布式电源接入的存在不确定性，电力工作人员难以有效了解电力系统负荷情况，无法准确计算电力系统负荷。另外，在分布式电源影响下，电网运营和管理的难度不断上升，电网公司以往供电模式中可以利用两路供电方式解决小型住户用电需求，但在分布式电源接入后，改变了原有电路系统结构规划，在一定程度上增加了电网的危险性。为解决这个问题，电网工作人员需要加强配电设备的管理，提高输电设备的容量，满足分布式电源接入后的运营和管理需求。

结语：分布式电源作为传统电能的补充形式，其应用及发展已经展现出一定价值，自身保持灵活、高效的应用特点，满足清洁能源的应用需求，将是未来电力系统发展的重要形式。但分布式电源接入对配电网的影响也是考虑的重点，需要不断结合智能电网技术展开深入研究，为分布式电源大规模接入配电网提供技术支持。

参考文献：

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