分布式电源并网对于配电网的影响研究

分布式电源并网对于配电网的影响研究

李佳憶,1法智2张玫珊3

1. 国网辽宁物资公司
2. 2.  国网辽宁超高压公司
3. 3.国网辽宁经济技术研究院

摘要：随着我国电力行业对能源的使用量越来越大，电力系统的运行可靠性和运行效率受到了越来越多的关注。本文对分布式电源的优势进行了简单地分析，从五个方面探讨了分布式电源对配电网的具体影响，旨在为相关工作提供借鉴。

关键词：分布式电源并网；配电网

引言：目前，我国电力生产的方式多种多样，为了使各种途径的电能得到更充分的利用，从而保证电网的稳定、安全，因此，分布式电源技术应运而生。随着风电、水电、太阳能等发电方式的应用不断扩大，分布式发电技术在我国的发展中日益受到重视。

一、分布式电源优势

（一）节约电能，减少能源消耗

由于分布式电源与电力系统的关联区域之间的距离比较近，并且具有多种放电模式，因此可以在常规的电力系统中，实现高效节能，减少能耗。根据焦尔有关的能量定律，我们发现，只有提高电压，才能减少电力的消耗。因而，在进行电力传输过程中，可以通过增加电压或降低电压来实现和控制电力消耗。同时，若直接提高或降低电压，因变压器的影响，会造成电能的浪费。通过分布式电力分配，可以使电力得到更好的利用，从而减少电力在传输过程中的能耗，从而达到节能的目的，这是与现代可持续发展思想相一致的。

（二）对空气的污染较小，绿色环保

过去，电力生产以煤为主，对环境造成了很大的污染。然而，在分布式电源中，大多数的原材料都是采用了新型的风能、太阳能等能源，从而减少了对环境的污染，促进了绿色能源的发展，保障了人们的生存环境。另外，在分配过程中，分布式电源主要形式是低压输电，是一种有效的控制电磁污染的手段。

（三）有效提升电能质量

分布式电源具有传统电力分配方式所不具备的低压稳定体系。这对改善电力品质有显著的作用，使电力使用的稳定性有很大的改善。在规模布局方面，由于分布式电源的布局比较少，因此其建设周期相对缩短，当发生无法避免的问题时，可以及时地进行总体的调整，保证电力的品质[1]。

二、分布式电源并网对于配电网的影响

（一）对电网电压的影响

1.电压升高

当前，配电网络中常见的布线形式比较简单，以辐射为主，而馈线则是以树形的形式分布。在现有的电力分配系统中，电力的流向是单向的，并沿负荷的方向流动。在一般条件下，由于电阻和无功损失，传输电压会随着传输方向的变化而减小。而在配电网络中引入分布式电源，则会引起电力系统的逆变。在这种情况下，变电所的母线上的电压要比用户端的传输电压低，而馈线上的电压会有较大的提高。

2.电压降低

馈线上的电压变化受分布电源的接入位置及 DC容量的影响。在调压变压器下游接入分布式电源时，采用压降补偿设备进行负载检测，会使负载下降。此时，供电电压能保持在预定的标准范围，而电压补偿的实际设置值高于目标，当馈电线被连接到 DC后，其电压值将显著下降。

（二）对继电保护装置的影响

在配电网络中，线路故障分为两类，即短路故障和断路故障。其中，短路故障是最常见的，它是由瞬时通过的电流造成的，如果短路故障，很容易使电器设备烧毁，从而导致火灾。因此，在配电网络中，为防止发生过大的电流，一般都会采用继电器，但当分布式电源接入网络时，其运行状况也会受到影响，这主要是由于配电网络中存在的电力供应不足。同时，通过继电器的电流也会产生不确定的变化，从而使其灵敏度发生很大的变化，这时，如果电路中的电流突然过大，保护设备将不能及时提供足够的保护，从而使各个线路之间的协作关系变得更为复杂。分布式电源接入到配电网中，会对继电器的灵敏度产生很大的影响，从而导致其敏感性下降，从而导致保护设备不能及时准确地判断并采取相应的保护措施。同时，由于保护设备的敏感性下降，经常会出现误判，从而造成线路故障跳闸。

（三）对电网可靠性的影响

目前，电力系统一般采用分布式电源，当电力系统容量无法满足电力系统的正常运行需要时，将其与配电网络连接起来。但是，由于分布式电源的接入，原有电力系统的可靠性将会受到一定的影响[2]。首先，在分布式电源并网时，要对电力、继电器进行安全防护，以防止一系列故障导致电网的可靠性下降。此外，故障运行还可能使电网的短路持续时间和短路电流发生变化，从而对继电器设备产生一定的影响，而故障运行也会导致其它故障。其次，分布式电源在并网后的电压跨越能力对电力系统的可靠性有很大的影响。在配电网络出现故障的情况下，配电网络中的智能控制系统可以将其切断。在初始恢复供电后，由于没有分配电源，配电网络的整体电压会下降，不能满足正常的供电需求。当电力系统发生故障时，分布式电源无法及时切断，则会触发相应的保护装置，导致系统的故障，从而导致系统的长期断电，给使用者带来极大的不便。另外，分布电源的安装地点、连接方式、供电能力等都会对电力系统的可靠性与安全产生一定的影响。所以，在安装分布式电源时，应考虑到具体的供电要求，确定合适的地址、连接方式和功率。

（四）对配电网分布规划的影响

实现分布式电源与配电网络的对接是我国电力建设的一个重要发展方向。分布式电源连接配电网络，会对原有的结构造成很大的影响，增加电力供给的依附性和灵活性，从而降低整体的运行效率。分布式电源在配电网络中的应用，配电网的分布规划将会受到以下的影响：首先，在分布式电源传输时，由于涉及到与配电线有关的线路，因此，项目的实施将会影响到原有线路的稳定性，从而增加相应线路的网络分布模式的选择。其次，分布式供电的接入仍存在着不确定性，从某种程度上讲，电力市场的分布规划人员无法准确地判断出系统所能承受的电量。最后是原有的网络布局增加了对分布式电源的管理和运行带来的困难。以前的电力输入都是采用双线供电，但由于电力系统整体的变化，电力的稳定性和安全性受到很大的影响。电网为了减少这种影响，相应地增加了相应的设备，这些措施给电网企业带来了运行费用和管理上的困难。

（五）对电能质量的影响

首先，由于采用了分布式电源，不仅改变了原有的电力系统结构，还改变了采用交流电流的设备，使得电网出现了更大的谐波。因此，在配电网络中，应注重对配电系统的谐波检测，并关注其谐波是否满足一定的要求。在分布式电源中，谐波的产生取决于电源的位置，而在不同的地方，电压也会发生变化。从这一规律可以看出：距离母线越近，谐波对电网的影响越小；距离终点越近，受到的影响就越大。其次，由于分布式电源的对接，会出现电压闪烁和电压降低的问题。在接入时，若配电网的相关结构发生单方短路，则会使电网的电压降降降低；相反，不同的结点将导致不同的电压升高幅度。如果供电能力越大，则电压越高。在分布式电源中，除了电压波动的振幅之外，闪动也是一种非常重要的现象。这一现象的产生与电动机的接通、制动器、输出功率的波动等有关[3]。

三、结语

综上所述，分布式电源是对传统电力能源的补充，它可以使电力能源的生产更加灵活高效，同时也可以在现场实现能量的高效吸收，降低电能在输送过程中的损失。因此，实现分布式电源的并网与应用，是当今电力公司发展的必然趋势。同时，也要考虑到实际的影响，采取相应的对策，尽量减少对配电网的影响，从而使其更好地发挥其作用。

参考文献：

[1]刘随阳.分布式电源并网对配电网电压的影响[J].电气开关,2022,60(01):4-6.

[2]凌松,张莹.分布式电源并网对配电网电能质量的影响研究[J].信息技术,2020,44(05):97-101.

[3]孙建梅,胡嘉栋.分布式电源并网对配电网的影响分析[J].通信电源技术,2020,37(05):42-44.