分布式电源并网技术探究

陈娟

摘 要：简要介绍了分布式电源的相关内容及其特点，分析、研究了分布式电源接入对电网的影响，并总结了分布式电源并网要求和流程，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：分布式电源；电网；电能质量；电压等级

中图分类号：TN86 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.06.028

分布式电源是指位于用户附近，所发电力就地消纳，通常以10～35 kV电压等级接入电网，并且要求单个并网点总装机容量不超过50 MW的发电项目，具体式指天然气、太阳能、生物质能、风电、地热能等资源综合利用的发电项目。相比大型电源而言，分布式电源能够在提高经济效益的同时减少土地占用量，具有良好的环保性能。

1 分布式电源概述

1.1 分布式电源类型

分布式电源主要有3种，即变流器类型电源、同步电机类型电源和异步电机类型电源。

变流器类型电源是用变流器连接到电网的电源，比如光伏、电池储能站等；同步电机类型电源是指采用同步机接到电网的电源，比如小水电、各类燃气、生物质能等综合利用发电项目；异步电机类型电源是只采用异步机接到电网的电源，比如异步式风机、双馈式风机。

1.2 分布式电源的优点

分布式电源的优点是：①分布式电源自身规模小、工期短、投资少；②对于可以使用的电能，采取“就地就近”的原则，减少电网输电线路的损耗；③减少化石能源的利用，节约集约能源，缓解环保压力。

2 国内外发展现状

2.1 国外发展现状

欧洲有些国家提出，要充分利用分布式能源、智能技术、先进电力技术等实现集中供电与分布式发电的结合，共同推进电网发展。欧洲有些国家已经成功将风力发电的比例提高到10%以上，其中，绝大多数是小型、分散式风电。比如，丹麦建设的多数是10 000～20 000 kW的小风电场，全国300多万千瓦的风机比较均匀地分布在各地，以“就地上网、就地消纳”为主，减少了对电网的影响。

2.2 国内发展现状

我国西北部广大农村地区风力资源十分丰富，风力发电应用速度迅猛，除自用外，还可送往其他地区。对于我国城市地区，分布式电源作为集中式电源的重要补充形式，已经成为当今新能源领域的重要发展方向之一，并实现热、电、气三联供的分布式电源系统。

3 分布式电源接入对电网的影响

随着分布式电源的快速发展，其应用越来越广泛，在带来巨大节能恢复效果的同时，也出现了许多问题。尤其是在分布式电源中接入变流器类型的电源，将会影响原电网的供电质量，比如负序、谐波、闪变、电压不平衡度和电压波动等。

3.1 对电压的影响

分布式电源的启停会给低压电网的运行带来一定的影响。当电网电压和频率异常时，分布式电源不应启动，以防事故的发生。在工作过程中，利用380 V电压等级并网的分布式电源可以自动监测电网条件而启停，也可以根据当地条件由电网企业协商确定。而当 10（6 kV）～35 kV 电压等级并网的分布式电源启停时，必须执行电网调度机构的指令，以确保系统运行的安全和检修人员的人身安全。

3.2 对系统保护的影响

由于传统辐射状配电网的潮流是从电源到用户单向流动的，考虑到配电网大多数故障是瞬时的，所以，传统配电网的保护设计一般采用“仅断开故障支路，对瞬时故障进行重合闸”的原则，即在变电站处安装反向过流继电器，主馈线上装设自动重合闸装置，支路上装设熔断器。

3.3 对潮流分布的影响

分布式电源接入后会对系统的有功功率和无功功率流向有一定的影响，它们会随着负荷附近接入分布式电源系统而发生变化。在配电网中，某些线路潮流流向不是单一的。考虑到与分布式电源容量和负荷的平衡问题，有可能为上网线路，也有可能为下网线路。

3.4 对系统运行的影响

分布式电源接入后，当其接入点上级电源失电后，分布式电源仍向一部分负荷供电，进而形成孤岛运行的态势。而孤岛运行分为计划孤岛和非计划孤岛运行，其中，非计划孤岛运行将会对系统有一定的影响：①可能危及电网维护人员和用户的生命安全；②干扰电网的正常合闸操作；③电网不能控制孤岛中的电压和频率，有可能损坏配电设备和用户设备。

4 分布式电源并网技术要求

4.1 设备要求

分布式电源并网前，需对接入线路、变压器、断路器和隔离开关等设备进行容量、短路电流的校核，对电网电压水平、三相不平衡度进行校核计算。当分布式电源接入的容量比较大或逆变器电源接入时，低压侧应装设低压总开关和防孤岛装置。

4.2 自动化与通信要求

10 kV接入的分布式电源需要按照当地供电管理的要求上传并网设备各状态、电压、电流、有功功率、无功功率和发电量等实时运行参数。原则上，以380 V接入的分布式电源项目暂时只要求上传发电量的信息，在有条件的情况下，上传并网点开关状态的能力，可采用无线公用通信，并采取相应的信息安全防护措施。

4.3 继电保护要求

10～35 kV电压等级并网的分布式电源宜采用专线方式接入电网，并配置光纤差动保护。在满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求下，线路可采用“T”接的方式接入，并采用电流电压保护。

4.4 恢复并网要求

系統发生扰动脱网后，在电网电压和频率恢复到正常运行范围之前，分布式电源不允许并网。在电网电压和频率恢复正常后，通过380 V电压等级并网的分布式电源需要经过一定延时后才能重新并网，延时值应大于20 s，并网延时由当地电网调度给定。

4.5 并网检测要求

分布式电源接入并网检测点为并网点，它必须由具有相应资质的单位或部门检测。在检测前，相关单位要将检测方案报所接入电网调度机构备案。

分布式电源并网后6个月，需向电网调度机构提供有资质单位出具的有关电源运行特性的检测报告，以表明该电源满足接入电网的相关规定。当分布式电源更换主要设备时，需要重新提供检测报告。

5 分布式电源并网流程

分布式电源项目并网流程主要包括并网申请、接入系统方案制订与审查、工程设计与建设、并网验收、并网运行、电费结算与补贴转付6个阶段。

6 结束语

本文分析、总结了分布式电源在国内外的发展现状以及分布式电源给配电网运行带来的主要问题，并对分布式电源并网提出了部分要求。分布式电源并网将随着技术的进步被广泛应用，因此，电气工作人员需要进行更加深入的研究。

参考文献

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［2］陈金福，卢炎生.分布式电源技术在我国的应用探讨［J］.水电能源科学，2005（2）.

［3］中国电力科学研究院.Q/GDW 480—2010 分布式电源接入电网技术规定［S］.北京：中国电力出版社，2011.