中国分布式能源并网对配电网的影响（上）

一、分布式能源并网对配电网的影响

（一）分布式能源对配电网运行的影响

（1）对损耗的影响

在配电网中的负荷附近接入分布式电源系统，整个配电系统的功率流向将发生变化，从而影响系统的网络损耗。根据节点负荷和分布式电源出力大小的关系，可以分为以下三种情况：

1）系统中每个节点的负荷量都大于或等于该节点的分布式电源输出量。

2）系统中至少有一个节点的分布式电源输出量大于该节点的负荷量，但整个系统分布式电源的输出量小于系统中的总负荷量。

3）系统中至少有一个节点的分布式电源输出量大于该节点的负荷量，且整个系统分布式电源的输出量大于系统中的总负荷量。对于情况1），分布式电源将会对配电网有减少损耗的作用。对于情况2），分布式电源有可能会使配电网某些线路损耗增减，但总的来说，对整个配网损耗会减少。对于情况3），若分布式电源的总输出量小于总负荷量的两倍，情况与2）相似，否则，损耗将大于无分布式电源情况。由此可见，分布式电源接入对网损影响与电源位置、负荷量相对大小和网络拓扑结构均有关系。

（2）对电压的影响

在分布式电源接入电力系统后，节点电压及线路传输功率均发生了变化，在没有分布式电源接入的电力系统中，电压分布一般按照馈线上的潮流分布而逐渐降低，电压降落与升高严格按照电网结构和潮流分布的关系进行，而在分布式电源并入原有的电网中之后，原有电力系统中馈线上的传输功率会下降，进而导致原有电网结构中每一个节点电压随着接入分布式电源的容量和类型出现不同程度的升高或降低，这种不确定性可能会导致节点电压严重超标，因此在设计规划分布式电源接入电力系统中时需要考虑到电压偏移量要满足电力系统原有的节点电压最大偏移量。

（3）对电能质量的影响

分布式电源容量在电网总装机容量中的占比越来越大，所带来的电能质量问题也越来越不容忽视。这些电能质量问题包括电压偏差、电压波动和闪变、电力谐波等。

分布式电源并网导致电压偏差。分布式电源接入配电网会导致其电流、有功和无功功率的大小和方向的改变，电压的分布情况也会不一样。这都是因为分布式电源没接入前配电网是一个单方向输送的系统，分布式电源加入后，配电网就变成了一个多电源网络，对于每一个节点来说，电压和潮流大小和方向将会是多变的。分布式电源没有接入配电网前，配电网是沿线路的潮流方向，经过各个节点后电压逐级下降。而分布式电压接入后，有多个电源经过节点，所以节点受到叠加的潮流有可能与原来的方向相反。所以当线路节点上的潮流减少和分布式电源输出潮流叠加后，节点潮流比原来的大，此负荷节点处的电压将会升高，分布式电源就会对各节点的电压造成偏差。

分布式电源并网导致电压波动和闪变。配电网中各节点的电压水平是由潮流分布决定的，但电源和负荷功率变化也会对潮流分布产生影响，从而导致各节点的电压波动。分布式电源的输出功率波动也比较大，因为分布式电源一般为风电、光伏发电等自然能，其发电系统输入的能源波动较大，所以分布式电源接入配电网后将会引起电压波动与闪变。分布式电源一般接入电压等级较低的电网，因为它的短路容量相对来说比较小，所以在配电网功率波动后将会产生较大的影响。分布式电源与电网负荷的运行比较不合适时，有可能会使系统的电压波动变的更厉害。当分布式电源变成孤岛运行时，同时储能能量太小，会比较容易导致电压波动等电能质量问题。大型风电机组的启动和退出和发电机组输出功率突然变化时，会在风电机组接入配电网的位置、风电场内部造成某种程度上的电压波动与闪变。

分布式电源并网导致电力谐波。分布式电源可以通过电力电子装置并网。分布式电源中比如光伏发电、燃料电池和储能系统等输出的电能为直流，当它们要接入交流电网时，它就需要经过逆变器装置后再与配电网连接，而逆变器在变换直交流的这个过程中，会引起电流、电压波形发生畸变，所以会给系统带来大量谐波。此外，通过电力电子装置接入配电网的分布式电源的电压调节和控制方式与常规方式有很大不同，其开关器件频繁的开通和关断也会产生开关频率附近的谐波分量，对电网造成谐波污染。

（4）对系统保护的影响

目前，我国现有的中低压配电网的拓扑结构一般是辐射型单电源供电网络，网络中不含其他电源，中性点接地方式采用中性点不接地或经消弧线圈接地。由于传统配电网是无源网络，网络结构一般呈放射型，所以网络中潮流的流动通常是单向的，很少会出现电流逆流。而传统配电网中的继电保护装置也是按照配电网的这一特点设置和整定的，一般不具有方向性。而由于分布式光伏电源的大量注入，配电网中的电流流动经常出现逆转，这样就很容易使得传统配电网中不具有方向选择性的继电保护装置发生误动。如果分布式光伏电源不能与配电网原有继电保护装置相配合，当其他并联支路上发生故障时，便有可能引起带有光伏电源的支路上的继电器误动，扩大停电范围。此外，分布式光伏电源并网时，通常会缩小原继电器的保护范围，从而可能造成部分区域故障时的保护拒动或延迟保护切除故障的时间，使保护动作失去选择性。

但是，如果因为光伏电源或其他分布式电源的原因而改变原有配电网的继电保护装置，将会耗费大量的人力物力，又是不经济、不现实的。这就需要我们对接入配电网的光伏发电容量予以限制，尽量避免功率逆转现象的出现，保证保护装置动作的准确性、可靠性。

（5）对可靠性的影响

由于分布式能源（风能、太阳能）的波动性，分布式能源并网会对系统造成不可避免的随机性影响，应当从系统可靠性的角度研究风电的随机性对风电场接入有功功率、无功功率和电压的影响。

首先，分布式电源接入配电网，可能对配电网可靠运行产生不利的影响：

1）配电网发生故障时电压会明显下降，此时如果安装的DG没有低电压穿越能力，为了降低故障面积就会切除DG，之后通过线路故障重合闸再将DG接入电网，不仅不能支撑此刻的电压而且会使电压下降的更多。

2）如果DG不能与配电网继电保护设备很好地配合，可能会引发继电保护装置误动作，从而降低配电网可靠运行水平。

3）当DG的安装位置、容量和连接方式等不适宜都会降低配电网的可靠运行水平。

4）分布式能源出力的不确定性，例如受太阳辐射强度影响的光伏电站，也会降低系统的可靠性。

当然，分布式能源的接入，也会给可靠性带来提高的一面，体现如下：

1）风力发电和光伏发电可以消除配电网的部分过负荷和堵塞，减少输电线路上输送的功率，增加配电网备用供电容量，加强配电网电压调节性能，从而保障供电的可靠性。

2）如果风力发电和光伏发电具有适当的布置和电压调节方式，可以缓解电网电压骤降，提高系统对电压的调节性能。

3）常规电源构成的大电网，在大面积停电时后果极为严重。分布式能源的接入在一定程度上可以作为常规电源的补充，在常规电源停电时继续给重要用户供电。

4）分布式电源并入配电网可以抵消配电网部分负荷，此外，分布式发电装置可以自主的选择与配电网的接通或断开，因此用户可以在配电网发生故障时采用DG单独供电，这样配电网变成若干孤岛运行，减小故障停电区域。因此，分布式发电与电网相结合，有利于提高配电网的可靠运行水平。

（6）对故障电流的影响

分布式电源接入电网后，配网由原来的单电源少环状网络，变成了多电源多环路的网络，潮流的大小和方向都会改变，短路电流的大小和方向也会改变。短路电流的改变，会影响配电网的继电保护，可能导致保护误动。同时，已有研究表明：分布式电源的容量、控制方式、接入点位置，对短路电流都有影响。

对风电机组的故障电流的研究，主要有以下研究成果：①当双馈电机发生三相短路时，其短路电流中存在直流和交流分量，并且在几个周波后达到稳定值；②故障后双馈机的定子和转子电流变化规律非常相似；③考虑风速的变化及风电场多台机组之间的相互影响对风电场短路电流特性的影响，一般情况下，风电机组输入机械转矩的变动对机组的短路电流影响不大，只有在长距离重负荷情况下，短路电流的波动较大；④异步机组提供的短路电流峰值大约为6倍额定电流，且不同故障类型，电流的衰减速度不同，三相对称短路情况下，电流衰减最快。

光伏电源受环境因素（温度、天气等）影响较大，输出功率具有随机性和周期性。在不同时段配电网发生故障时，若短路电流不超过光伏电源内部的电流限值，其输出的短路电流大小也是不同的。所以不同时段或不同时刻光伏电源对配电网的影响程度也不同。配电网故障时，光伏逆变器首先出现一个故障冲击电流，如果该电流超过限流值（一般为额定输出电流的2倍），则过流保护动作，光伏电源立即从电网断开，这个过程短暂发生，在配电网的保护动作之前已经结束。如果冲击电流没有使过流保护动作，那么故障电流将减小并趋于短路稳态，大小在限值之内，可认为光伏电源向配电网输出恒定的短路电流。对于小容量、低渗透率的光伏电源，其贡献的短路电流很小，对现有保护的影响在保护装置动作的可靠裕度之内，故可忽略不计。但大容量或高渗透率的光伏电源并网后就可能会使原有保护失效。

（二）分布式能源原对配电网规划的影响

（1）增加不确定性因素

配电网中引入分布式发电技术后，整个电网的规划、负荷预测和运行方式都有了很大的不确定性。当配电网中引入大量分布式电源来提供电能时，将极大地改变整个电网的负荷增长模式，这加大了电网规划人员准确预测电力负荷的难度；此外，如果分布式电源接入配电网的容量和位置不合适，那么将增加电网的损耗，引发电压波动和故障电流的改变。在这种背景下，电网规划人员是否能够对分布式电源的影响进行准确评估，直接影响着整个系统的安全和可靠性。

（2）产生配电网双向潮流

分布式发电技术所采用的电源和机组类型是多种多样的，因此如何对各种类型的能源进行有效协调和利用，如何对配电网中各种能源结构进行合理确定是急需解决的问题。可以说，分布式发电技术的大规模运用，将极大地改变国家能源规划和能源政策，并且影响配电网规划的整个决策过程。

（3）增大问题求解难度

电网规划人员在进行配电网规划时，通常考虑5～20年内配电网负荷的变化，一般认为这段时期内配电网负荷是逐年增加的，需要通过不断增加分布式电源或变电站来满足日益增长的电力需求。由于规划问题的动态属性同其维数密切相联，通常几千个节点需要同时考虑，若再出现许多发电机节点，寻找到最优的网络布置方案（即可以使建造成本、维护成本和电能损耗最小的方案）就更加困难。

（4）增加运营管理难度

如果大量分布式电源与配电网并网运行，那么将极大地改变配电网系统结构。在这种情况下，对大型发电厂和输电的依赖性将不断降低，原有的单向电源馈电潮流特性将发生极大改变，诸如无功平衡、电压调整和继电保护等问题将影响着整个电网的运行。对于那些试图将分布式电源接入配电网的发电企业和用户，他们与想维持现有质量和安全水平的配电网公司将存在利益上的冲突，因此必须确保分布式电源能够接受调度。

（5）降低供电设施利用率

分布式电源的投入运行，可以延缓或避免配电网投资。但如果分布式电源接入的区域，其供电量非常充足，那么将会使原有供电设备处于闲置状态，这样不利于提高设备的使用效率，也极大地增加了供电企业的投资成本，对于供电企业的可持续发展是非常不利的。

二、各种分布式能源原并网对电力系统的影响

（一）天然气发电并网的影响

目前，燃气冷热电分布式能源发电机一般按照“并网不上网”方式与运行。发电机容量小于用户侧容量，这时发电机与电力系统一起为用电设备提供电源，发电机与电网并网运行。发电机发生故障时，由电力系统带全部负荷；电力系统发生故障时，发电机带其额定容量下的较重要负荷。发电机的非同期并列，会产生很大的冲击电流，不但会危机机组自身安全，还会使电网产生波动、破坏稳定性。因此要求同期装置和控制、保护装置齐全可靠。

（1）发电机并网条件

1）发电机发出电源的相序与电网汇流排相序相同。否则，不但发电机不能进入同步，而且会产生很大的拍振电流，使发电机绕组承受过大的电动力，使线圈变形绝缘短路。

2）发电机的电压有效值与电网的电压有效值相等或接近相等（电压差＜10%），并且波形相同。

3）发电机的频率应与电力系统电糠的频率基本相等（频率差不能超过 0.5～1Hz）。

4）发电机的电压相位与电力系统电源的电压相位相等（相位差＜10°）。

（2）发电机并网过程

发电机与电网并列运行时，由于电网的容量远远大于发电机的容量，因此发电机工作状态的变化不会影响电网电压和频率。在发电机与电网并列时，可认为电网电压和频率是不变的。燃气发电机通过自动并网装置检测电网的电压、频率和相位，并以此为基准，通过增减励磁电流来调整燃气发电机的输出电压，改变燃气发电机的转速来调整频率，调节瞬时速率来满足相位差。在基本满足并列条件的瞬间，闭合发电机的主断路器使发电机投入系统，这就是发电机并列过程。

（3）发电机并网控制系统

为了直观判断是否满足并列条件，发电机的同期屏上安装有电压差表、两组同期指示灯和同期表用以检查和监视，同时配备有自动准同期装置。通过电压差表可以测得待并网发电机的端电压与电网汇流母线排间的电压差；通过同期指示灯的暗、亮可以检查发电机与电网汇流排侧的频率和相序；当待并发电机的频率高于电网的运行频率时，同期表指针就顺时针快速旋转，反之则逆时针方向旋转。频率差得越大，同期表的指针转得越快，频率差减小时指针旋转减慢，当两侧频率差减小到一定程度后，频率非常接近，指针位置与同期点的夹角即是两侧电压的相位差。当上述仪表指示满足并列条件时，即可进行手动准同期并列操作。目前，各类小型燃气发电机均自带完善的自动并网控制系统以及负荷自动分配系统。

（4）发电机并网解列保护系统

为了使发电机组并网后可靠稳定运行，机组设置了安全完善的保护装置，一旦机组出现下列故障，会自动掉闸，与电网解列，自动停机。

1）过负荷故障。如果在发电机组运行时，其输出功率大于额定功率的10%，发电机组超负荷就容易使机组损坏。现场安装了负载传感器，当严重超负荷时自动停机。

2）超速故障。如果发电机组超过额定转速运行时，会导致发电频率与电网频率不同，故设计了转速继电器，当发电机运行转速大于额定转速的2%时，视其为故障，自动停机。

3）油压故障。发电机组的润滑系统是否正常是通过其油压反映出来的，油压不正常可视为机组处于非正常运行状态，严重时可通过继电器自动停机。

4）水温、水位故障。发电机内部的循环水用于机组冷却，当机组内无水、少水或水温过高，说明冷却系统不正常，可使机组损坏。现场安装了水温、水位传感器，在其非正常状态时自动停机。

5）蓄电池故障。蓄电池用于给发电机组定子的自身励磁，励磁系统的好坏直接影响发电机组的运行质量，故设计了蓄电池电压继电器，当其故障时自动停机。

6）功率方向故障。发电机组正常运行时向电网输出电能，非正常时电网向发电机提供电源，此时发电机就变成了电动机而消耗电能，故设计了功率方向继电装置，使发电机只能给电网提供电源，一旦反向就与电网解列，自动停机。

7）紧急停车装置。当发电机组遇到紧急情况时，可按急停按钮使发电机组瞬间与电网解列，停止机组运行。

（5）发电机励磁系统及二次电路

（a）励磁系统

励磁系统是交流同步发电机核心组成部分，励磁系统的好坏直接影响间步发电机的性质和运行质量。同步发电机是自激励、恒压式无刷发电机，配有复励励磁系统，发电机的励磁功率由其内部获得。这种复励励磁系统动态性能好，突加、突卸额定负载时电压瞬变小、暂态过程小，超载能力可达到发电机额定电流的2.5倍，能够承受3倍于额定值的短路电流，在自动电压调节器作用下，可获得很高的稳态电压调整率等突出优点。

（b）二次电路

发电机的二次电路是由不同功能的基本电路组成的，主要包括：发电机调压电路，发电机调速电路，自动准同期并列控制电路，自动并列、手动并列和解列控制电路，测量电路，发电机辅助设备控制电路，发电机输出功率限制电路，逆功率控制电路，直流24V供电、充电电路，发动机启动和停车电路，继电保护电路等。

（二）风力发电并网的影响

（1）电压偏差问题

在风力发电并网的过程中，虽然通过并联电容器补偿来调节电压，但是由于电容器投切过程中，存在调节不平滑的问题，也就是说，电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的，电网的结构也随着运行的方式变化而变化，这就引起了电力系统运行功率不平衡，同时，这种调节是阶梯性变化的，无法实现最佳的补偿。这也就导致了无功功率的波动，从而最终引起电压的偏差问题，影响电网的稳定运行。

（2）电压波动问题

风电机在运行的过程中，风速的随机变化引起了风电机的输出功率的波动，其有功无功电流随之变化，风电机产生的电压波动也会增大，对电网的影响也相应扩大，另外，风电机组的特性也造成风电机组的输出功率波动，比如当在恒定的风速条件下，变速机组以及恒速机组对于风况的反应情况是不同的，风电机组的启机和停机以及切换的过程中对于其机组的总输出都是有一定影响的。同时，还有一些其他因素，比如搭影效应、风剪切、偏航误差和风剪切等，也会对电压的波动产生一些影响，而且在机组切换等操作过程中，也会出现电压波动。

（3）三相电压不平衡问题

在不平衡的风电电网电压的影响下，其发电机的内部定子和转子的电流、电压的波形都已经发生了明显的变化，其机端的电压以及电流也发生了一定的变化，并且随着电网的电压不平衡程度的不断增加，其输出特性的波形波动的程度也在不断增加，另外，对着其不平衡度的增加，风机的输出无功功率以及有功功率、定子侧部分的有功功率以及无功功率的脉动幅度值也在不断升高，因此这些原因对电网的电能质量造成了很大的影响。

（4）风电对电力系统谐波电压的影响

电网电压信号都是正弦波，并且电流信号也是同频率线性的。但是当与非线性元件一起使用时，元件就会出现非线性的电压和电流属于电压电流畸变，这些发生畸变的电压和电流通过并网被送到电力系统时就会对电网产生很大影响，导致谐波含量增多，电网质量下降，所以必须采取必要措施以免对电力系统中其他电子元件造成危害，影响电力系统的安全运行。

（三）光伏发电并网的影响

（1）孤岛效应

现实工程案例表明，光伏发电并网工程时常会产生孤岛效应，而这将对电网造成直接的影响。由于电网线路采用的是直接与光伏发电系统相连的方式，一旦线路出现故障，系统难以判断是否发生停电现象，因而无法停止供电，这种持续供电的现象将会作用于公共电网，进而形成供电孤岛。①威胁电网运维人员的人身安全。当出现故障时，并网逆变器并未受到影响，此时依旧向周边供电。若维护人员依然在进行线路检修，极容易触电甚至对生命造成威胁；②损坏用电设备。当电网不再供电后，孤岛区域的稳定性将受到影响，电压与电流将出现异常波动现象，若电网尚未配备储能元件，将会直接对用户造成影响，致使其负荷出现电压闪变现象，对用户电气设备带来威胁；③损坏电网设备。当恢复正常供电后，分布式光伏输出特性并不稳定，与电网电压之间难以同步，并在瞬间形成强电流，从而给电网设备造成威胁；④对用户电压产生影响。当分布式光伏并网系统处于正常运行状态时，它将与并网之间表现出稳定的连接特征，一旦二者出现断开现象，对于配电网而言将会出现三项负载不对称现象，以往的单向供电模式受到破坏，此时用户的用电质量受到严重影响。

（2）对电能质量的影响

在完成光伏并网作业后，原本电力系统的稳定性将被打破，此时会导致电压与电流出现明显的波形畸变现象，并大幅影响配电网电能质量，具体表现行为有如下3方面：①谐波畸变。电子换流器对于光伏发电系统而言至关重要，但如果该装置与电网相连，将会产生明显的谐波电流。此外，诸如光伏发电系统中的电抗器等设备都会显著加剧谐振现象，此时谐波畸变程度加深。②电压波动和闪变。光伏发电系统运行效率与自然环境有着密切关系，随着周边太阳辐射强度的变化，输出的功率值也无法处于恒定状态。当完成并网作业后，原本系统的电压稳定性将受到影响，如果太阳辐射强度变化幅度明显，此时还会出现闪变现象。③潮流方向发生变化。光伏发电系统接入位置以及容量配置均存在差异，若光伏并网容量明显偏大，此时馈线节点的输入功率也将随之增大，从而导致电压急剧上升，潮流倒向现象明显，最终降低配电网的输电质量。

（3）对继电保护的影响

对于国内电网而言，大多为单电源放射型布设方案，在并网接入的过程中，将会对配电网的拓扑结构造成破坏，并引发继电保护现象。总结各类实例可知，对继电保护的影响通常表现为如下3方面：①对高压熔断器保护的影响。当完成并网作业后，将会迫使配电网转变为多源供电系统，从高压熔断器的作用机制考虑，其只对某一电源系统有效，因此一旦出现故障，高压熔断器只具备切断支路的能力，但整条线路依然无法得到全面的保障，部分区域会受到影响。②对距离保护的影响。基于光伏发电并网技术，电力系统随之衍生出一个上游分支，从而对距离保护机制造成影响。③对过流保护的影响。在完成并网接入作业后，受光伏电源的影响，一旦某一部分出现故障，此时继电器保护装置无法精准地对故障电流做出判断，馈线保护动作的应急水平受到抑制。对于邻近线路而言，将会引发拒动以及误动现象。

（四）燃料电池发电并网的影响

目前的燃料电池并网系统的划分大致根据以下几个方面：①与电网的互联关系；②与电网的功率交换方式；③分布式电源设置的地点。燃料电池并网过程要解决的是如何运行电力电子装置，并将其能够很好地整合到区域电网中。根据IEEEP1547的标准，

以下几个方面是在设计并网系统时需要注意的几个重要问题。

（1）电压管理

当配电支路负荷变化时，电力系统必须要有将电压保持在一定水平的能力。对于配电网的正常运行来说，电压管理和电压的稳定性是重要的因数。燃料电池并入电网运行一定不能影响电网中原有的电压水平。最为理想的情况就是燃料电池只发出有功功率，这样的情况就不会参与到公共连接点处的电压调节。

（2）同步运行

实现同步运行，则要求燃料电池的输出与区域电网有相同的电压幅值，相位角度，频率，旋转相角。同步并网就是对以上四个进行检测并控制在可接受的范围内，IEEEP1547标准要求在任何公共节点上，只有当全部同步条件满足时才允许燃料电池并入电网中，此时在并网过程中，电压的波动将会保持在±5%额定电压值之内。

（3）谐波

理想的电力系统，应该能够提供标准的工频正弦波形电压给用户。但实际上，由于非线性负荷等谐波源存在，电网中存在谐波，谐波会增加谐波有功和无功功率，降低电压，浪费电网容量，使电量计量不准，还会造成电容器等电力元件产生过流、升温、击穿等事故，同时谐波还会对继电设备产生影响造成误动。当燃料电池向区域电网供电时，使用逆变器与电网相连，由于逆变器中电力电子开关器件频繁开通和关断，这会给系统带围绕开关频率附近的谐波分量。

（五）其他分布式能源并网的影响

（1）生物质能发电并网影响

由于生物质发电一般容量有限，所以几乎全部接入电力系统的配电网络中。当生物质发电机组与配电网并网运行时，会对配电网的运行产生一定的影响。由于配电网是直接对用户供电，因此对其可靠性和电能质量要求都较高，在小电源对配电网的不利影响消除之前，供电公司一般不允许其并网运行。目前我国尚无相应的新能源并网运行规程，缺乏相应的计算和分析的手段与工具，对生物质发电机组的接入造成困难或延长并网接入时间。

电能质量问题：由于所建设的生物质发电是由用户自己来控制，因此根据其自身的需要开机或停机，这可能会加大配电网的电压波动，影响其他用户的电能质量。发电机组的起动还会改变线路的潮流分布，使原来单一的放射性配电网变为有多个电源接入的复杂电网，从而加大了电力部门调压的难度，调节不及时或调节失误会使电压超标。目前通常采用由公共电网调压，而生物质发电机组励磁调节不动作来规避这一问题，也可以让生物质发电机组多发有功，少发无功，系统缺额的无功由其他无功补偿设备来补偿，这样就保证了其对公网电压的影响在一个很小的范围内。

继电保护问题：当生物质发电机组有功率注入电网时，减小了继电器的保护区，从而影响继电保护装置正常工作。由于配电网中大量的继电保护装置已经安装和整定完毕，在生物质发电机组与系统并网时，继电保护装置的参数整定与原来单一供电系统的不同，因为分布式电源目前大多为后启动设备，这就需要对配电网的继电保护装置进行改造。

相关研究指出如果配电网的继电保护装置具有重合闸功能，在电网故障时，生物质发电机组的切除时间必须早于重合闸时间，否则会引起电弧的重燃使重合闸不成功。如原配电网继电器不具备方向敏感性能，原系统为放射型的末端无电源，不会产生转移电流，而无须具备方向敏感性能，则当其他并联分支故障时，会引起有生物质发电机组并入的分支上的继电器误动，造成无故障分支失去主电源，可在系统发生故障时先把生物质发电机组从系统切除，使系统回复到原来的结构，然后按照系统原有的保护策略来进行。

短路电流问题：当配电系统发生故障时，生物质发电的电流在短路瞬间会注入到配电网中，从而增加了配电网的短路电流，存在使配电网的短路电流增大而使配电网开关的短路电流超标的问题。

（2）小水电并网影响

小水电作为一种可再生的分布式能源，其并网给社会带来了巨大的经济和环保效益，同时也给主网安全稳定运行带来诸多问题。小水电作为分布式电源的一种，大多情况下是接在配电网一侧，它的接入将对电力系统产生明显的影响，其主要表现在对电力系统供电可靠性、配电网损耗、电网电压及系统保护的影响。

（a）对供电可靠性的影响

对于仅作为系统备用电源的分布式小水电来说，小水电可以在系统电源或者线路发生事故时用来提高供电的可靠性。但是，小水电本身是一个动态电力元件，当大量的小水电与电网并联运行时，对于整个电力系统来说，来自电网内部的扰动和小水电的扰动会相互作用，其结果将在电网中表现出来，比如电压稳定性、功角稳定性、线路损耗等问题，从而会降低系统供电的可靠性。

（b）对网络损耗的影响

当分布式电源接入电力系统之后，可能会造成电力系统电网的损耗增大，这主要取决于分布式电源接入的比例与位置，配电网络的结构和系统负荷量的大小等因素。如果分布式电源接入在配电网负荷附近时，配电系统的功率流向会发生明显的变化。小水电发电机作为一种无功电源，虽然在一定程度上可以缓解电网无功不足，但实际上，水电站输出电能受气候等因素影响较大，因此其供电的稳定性随季节变化明显，电力供应不能持续稳定。在丰水期时却往往存在着无功欠发的问题，甚至还有从大电网吸收感性无功的现象，这样就会导致电力系统线损的增大。同时，小水电由于规划布局中存在着一些不合理因素，例如，中低压供电线路长，覆盖面广，设备陈旧老化，并网电量计量方式不当，装置配置不合理，管理和监督不利，易造成运行中损耗较大、经济效益低。

与此同时，目前情况下供电企业对小水电的功率因数考核方式通常是每月考核一次，这种考核方式在一定程度上存在弊端。如在丰水期小负荷状况下，水电站为了满足现有功率因数的考核方式的要求而采用多发无功的方式，由于丰水期小负荷状况下电网的无功需求量变小，而此时无功却大量涌上电网，最终导致电网的电压偏高和线损增大，这就严重影响了电网的经济运行。

（c）对电网电压的影响

当配电网处于平稳运行时，小水电接入电力系统后，将会抬高负荷节点的电压负荷节点。电压升高的多少则与小水电接入的位置和容量比例有关。假如负荷全部处于配电网的末端及附近，则发生扰动时电压的波动很大。

山区配电网相对于大电网来说，调节能力普遍偏薄弱，尤其是在丰水期，小水电发出的电能大多无法就地平衡，并入10kV线路后引起的电压高问题已经严重影响了居民的生产和生活用电。

1）小水电接入在10kV公用线之后，易引起10kV线路区域性负荷倒送。在丰水期时，潮流方向将会发生首末倒置的现象，其末端线路的线径便会成为负荷输送瓶颈，从而导致电压升高。

2）小水电建设和运行中存在的管理问题。小水电在建设时，有意降低报装容量从而获准能够接入10kV公用线，但在实际安装时则提高装机容量，由于供电线路的接入设计余量不足，从而造成电压升高。

3）小水电的总装机容量较大时，会通过10kV专线接入就近的10kV变电所。当小水电的负荷无法在本变电所供电区域就地平衡时，负荷就会向上级电源倒送，从而抬高了变电所10V侧母线电压，造成整片区域电压升高。

（d）对系统保护的影响

通常情况下，配电网的继电保护系统是将电流继电器安装在变电站高压侧，自动重合闸装置安装在配电网的主馈线上。配电网的继电保护系统在设计的时候并没有考虑配电网和用户侧有电源接入，认为配电网的潮流方向是单向的，即线路上的潮流是由电源流向用户。然而随着小水电技术的不断发展，越来越多的小水电站接入配电网，致使原有的放射状无源网络变为一个分布有中小型电源的有源网络，潮流也不再单向地从变电站母线流向各负荷，从而改变了配电网系统的短路电流分布。配电网系统的拓扑结构发生的变化，改变了配电网中继电保护装置的整定值与机理，同时也可能造成继电保护装置与自动安全装置不能够及时准确的动作。

由于电力系统中已经安装了大量的继电保护装置，考虑到实际经济因素不可能为了新增小电源而做大量改动，因此小水电必须与这些继电保护装置互相配合。当配电网的继电保护装置具有重合闸功能时，为了确保熄弧和重合闸成功，小水电的切除时间必须早于重合时间。当小水电的功率注入电网时，会使一些继电器保护区域缩小，从而影响到配电网中继电保护装置正常工作。（未完待续）