分布式电源接入对电网的影响分析

2016-02-02陈毓灵

山东工业技术 2016年22期

关键词：谐波分布式电源

陈毓灵

（国网福建永春县供电有限公司,福建永春 362600）

分布式电源接入对电网的影响分析

陈毓灵

（国网福建永春县供电有限公司,福建永春 362600）

在电力系统建设中，分布式电源属于一个比较新颖的概念，其主要是通过在电网中建立独立发电单元的方式，可进行负荷供电，同时可以与外界电网保持能量交换，将分布式电源接入电网，既有有利影响，也有不利影响，必须得到电力技术人员的重视。本文结合分布式电源的概念，分析了其接入对电网的影响，并提出了有效的应对策略。

分布式电源;电网;影响

0 前言

最近几年，在可持续发展理念的影响下，低碳经济逐渐成为我国经济发展的主导方向，电力部门在保证配网工程建设质量的同时，逐步引入了分布式发电技术，同时出台了相关政策和法规，为分布式发电产业的发展奠定了良好的基础。在这种情况下，分布式电源在配网中的接入越发频繁，对于电网也产生了一定的影响。

1 分布式电源概述

分布式电源，是指功率为数十千瓦到几十兆瓦的小型模块式、与环境兼容的独立电源。这些电源的所有者为电力部门、电力用户或者第三方，可以满足电力系统和用户的特定要求，如调峰、为边缘用户提供电力能源等。根据发电类型的不同，可以将分布式电源分为小水电、光伏发电、生物发电以及风电等，相比较常规的火电而言，分布式电源对于环境的污染小，能量利用率高，而相比较大型水电而言，分布式小水电的成本投入少，建设速度快，而且更加灵活。通过与配电网的相互连接，可以有效增加配网裕度，提升电力系统供电的可靠性。

2 分布式电源接入对于电网的影响

2.1 有利影响

一是能够解决偏远地区用电难的问题。在我国部分农村地区和偏远山区，地广人稀，构建规模化的集中供电网得不偿失，在这种情况下，分布式电源的接入能够有效弥补电网供电的局限性，对农民用电难的问题进行解决；二是能够提升供电的可靠性[1]。部分工业企业或者科研单位对于供电的可靠性要求较高，一旦出现停电，可能会造成难以估量的损失。对此，可以在电网中接入分布式电源，将其作为备用机组，确保在出现事故断电时能够持续供电，提升供电的可靠性和连续性；三是能够有效减低电力系统的损耗。相关研究表明，在电网中，损耗的主要来源是系统潮流，而分布式电源在影响系统潮流分布的同时，必然也会影响电网的损耗。相比较而言，分布式电源的分布更加广泛、装机容量小，而且并网电压低，基本上产生的电能都能够就地消耗。通过对电源布局的优化，能够减少配网功率输送，从而降低电能在传输环节的损耗。

2.2 不利影响

（1）对电能质量的影响：分布式电源在接入到电网中后，会带来相应的谐波问题，谐波的来源可能是分布式电源本身，也可能是其中应用的部分电力电子设备。一般情况下，谐波干扰的程序与电网短路容量以及变流器的结构、滤波器的设置情况密切相关，在分布式电源接入到电网后，可以说其既是电源，同时也是一种新的负载，如果其能够满足微网内负载供电时向配网送电，则呈现出电源的特性，反之，则表现为负载。针对这种情况，应该在谐波电压水平相对较高的母线上，安装滤波器，实现对谐波电压的抑制；而如果分布式电源为光伏发电系统，则可以引入多功能逆变器，并在逆变器中加入并联有源滤波器，配合电压最大功率点跟踪控制策略，确保逆变器输出电流的稳定性，从而减少谐波电压对于电网的影响。

（2）对电网安全的影响：在分布式电源接入到配网后，故障电流的大小和方向都会出现一定的变化，给继电保护的定值整定工作带来一定的难度。一方面，分布式电源提供的故障电流降低了线路本身保护的检测电流，导致保护无法正常启动，在发生故障时不能及时对故障线路进行切除，另一方面，各类分布式电源的存在，会导致电网故障水平出现相应的变化，而不同的接入位置也会引发不同的影响，总的来讲，在接入微网后，线路保护的范围或者灵敏度会有所减小，需要重新设置[2]。

（3）对电网规划的影响：一方面，在电网规划区域内，用户可能会根据自身的实际需求，安装相应的分布式电源，其会与产生的电力负荷相互抵消，从而影响规划区负荷增长情况，导致技术人员难以对电力负荷的空间分布和增长情况进行准确预测；另一方面，在电网规划区域内，电力用户在进行分布式电源的安装时，往往都是从自身的便利性考虑，因此电源的安装点并不确定，加上风电、光伏发电等可再生能源输出的电能容易受到气候条件的影响，存在着很大的不确定性，无法提供持续的电力保证，会导致区域内变电站的选址、配网接线等工作变得更加复杂。

3 分布式电源接入对电网影响的应对策略

立足分布式电源接入对于电网的不利影响，电力技术人员应该重视起来，从实际情况出发，采取切实有效的措施，确保电网的安全稳定运行。一方面，考虑到分布式电源本身设备简单、启动迅速等有点，当微网处于过渡状态时，可以结合分布式快速供电，确保各个子系统独立启动后，逐步将电网连接成一个统一的整体，确保电网的正常运行，提升其在遭遇故障后的自愈能力。同时，考虑到分布式电源运行方式的灵活性，可以将其与配网分离开来，实现小范围独立电网供电，能够有效提升配网运行的可靠性和灵活性。另一方面，应该加强对于电网的可靠控制，针对分布式电源的影响，采取相应的控制策略，如设置滤波器、逆变器等，确保配网的运行状态始终在控制之下，从而确保其安全稳定运行[3]。