含DG的配电网静态电压影响研究

范 宇，廖家俊，王 星

(四川电力职业技术学院，成都 611133)

含DG的配电网静态电压影响研究

范 宇，廖家俊，王 星

(四川电力职业技术学院，成都 611133)

在DG出现以前，配电网是一种放射状态的网络。DG并网以后，配电系统从根本上发生了改变，从一个单电源系统，变为一个遍布小电源的网络，因此，必须对引入分布式电源后的配电网进行分析，采取必要的措施来抑制谐波。

DG;分布式电源;配电网;电压;影响;算例分析

1 研究意义

电力工业是关系国计民生的基础产业。近年来，我国GDP以年增长率8%以上的速度持续快速增长。据预计，未来15 a内，我国用电需求将每年递增5% ～6%，预测到2010年和2020年我国发电装机容量将分别达到710 GW和1100 GW。而我国电力负荷需求的2/3分布在京广铁路线以东地区，而这些地区能源资源相对匮乏，经济发展与能源资源配置不平衡的矛盾十分严重。分布式发电接入电网可以缓解电网夏季和冬季峰荷的巨大压力，国内外分布式发电的实例应用表明，分布式发电能够减少电网建设的投资，降低能耗，提高系统安全性和灵活性。

在DG出现以前，配电网是一种放射状态的网络，DG并网以后，配电系统从根本上发生了改变。从一个单电源系统，变为一个遍布小电源的网络，DG并网运行(Interconnection and Parallel Operation)是指系统侧有正常电压时，DG并入电网发出功率，分布式电源并网后，必然会改变系统中的潮流分布。因此原有的一些运行方式会与新情况产生某种冲突，包括电压分布及调整、电能质量、稳定性等等。电能质量是电力用户比较关心的问题，DG并网后为电能质量带来不确定因素。一个大容量的DG(包含等值容量较大的DG组)突然并网、退出，往往会引发诸如电压骤降、电压突升、电压闪变(Voltage Flicker)和短时供电中断等电能质量扰动。DG系统较多采用AC/DC/AC换流设备，必然会产生大量的整数次谐波和非整数次谐波(即间谐波，Inter-harmonics)，因此，必须对引入分布式电源后的配电网进行分析，采取必要的措施来抑制谐波。

2 配电网交替迭代潮流算法

配电网一般开环运行，呈辐射状。配电网交替迭代潮流算法主要以辐射型树状网络为研究对象，其潮流计算的基本模型是：已知量是馈线端电压U0和各负荷功率PK+jQK(K=1，2，3，…，n)，待求量是各线路的潮流(K=0，1，2，…，n-1)和各负荷点电压UK(K=1，2，3，…，n)。

而采用稳定性较好的交替迭代算法，克服了配电网常规潮流计算按规律对节点和支路进行编号、将网络等效成标准结构等不足，此法主要的优点是计算速度快、收敛性好，易于编程，适用于配电网无功优化控制的调用。

3 基于算例分析DG对配电网电压等的影响

3.1 算例分析

算例1：为了便于比较，本文首先采用如图1的网络结构图，其网络结构参数见表1，节点负荷见表2。

图1 原配电网络结构图

起点 终点 电阻R/Ω 电抗X/Ω 1 2 0.092 0.047 2 3 0.090 0.049 2 7 0.103 0.101 7 8 0.050 0.100 8 9 0.200 0.200 9 10 0.230 0.210 7 13 0.131 0.104 9 14 0.210 0.180 3 4 0.120 0.106 4 5 0.100 0.090 5 6 0.201 0.199 3 11 0.110 0.130 11 12 0.300 0.200 11 15 0.222 0.230 5 16 0.230 0.240

假设各节点初始电压为10 kV，计算精度为10-2，以交替迭代算法经过6次迭代后收敛。

表2 节点负荷计算成果表

算例2：将分布式电源接入16号节点之后，节点编号为17号，其参数如下：

假设各节点初始电压为10 kV，计算精度为10-2，以交替迭代算法经过7次迭代后收敛。其计算结果见表3。

表3 接入分布式电源后各节点电压(算例2)

3.2 结果分析

将交替迭代法应用于接入分布式电源的辐射状配电网进行配电网的潮流计算。该算法以电压和线路的功率交替迭代进行。在每次迭代中，先计算各节点的电压，然后计算每条线路的功率损耗，进而求出每条线路的功率。对仿真算例结果进行分析，可得出如下结论：

1)接入分布式电源后，配电网各节点电压均提高。

比较算例1和算例2的计算结果，可以发现，配电网在接入分布式电源之后，各节点的电压均比未接入分布式电源时有所升高。

2)分布式电源接入点不同，对电压的影响不同。

配电网接入的分布式电源容量相同，接入参数相同，仅接入点不同。比较结果可以发现，各点电压的变化量均不同。

3)分布式电源的容量不同，对电压的影响不同。

分布式电源的接入点、接入参数均相同，仅容量不同。比较结果可以发现，分布式电源容量越大，各节点的电压升高的变化量越大。当分布式电源容量超过一定值后，可能会使各点电压超出可容许的范围。

［1］梁才浩，段献忠.分布式发电及其对电力系统的影响［J］.电力系统自动化，2001，25(12)：53-56.

［2］胡学浩.分布式发电(电源)技术及其并网问题［J］.电工技术杂志，2004，23(10)：1-5.

［3］王志群，周双喜.分布式发电对配电网电压分布的影响［J］.电力系统自动化，2004，28(16)：56-60.

Research of Effect on Static Voltage for Distribution Network with DG

FAN Yu;LIAO Jia-jun and WANG Xing
(Sichuan Electric Power Professional Technology Institute，Chengdu 611133，China)

The distribution network was a radiating network before the network with DG appeared.The distribution system was changed basically from a single electric source system into a network full of small electric sources.Therefore，the distribution network introduced with distributed electric source must be analyzed and take necessary measures to control the harmonic wave.

DG;distributed electric source;distribution network;voltage;effect;Calculation example

TM712

A

1007-7596(2011)06-0011-02

2011-04-24

范宇(1981-)，男，四川成都人，讲师，研究生，研究方向为高压输配电线路运行和检修技术;廖家俊(1979-)，男，四川成都人，助理工程师，从事高压输配电线路技术的研究工作;王星(1984-)，女，四川成都人，助教，研究方向为电网调度自动化与通信技术。