分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)保護的影響

祝雄年

摘 要分布式電源并網(wǎng)促使傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡結構發(fā)生了巨大的轉變。當配電網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，電路中的短路電流會隨著配電網(wǎng)絡結構的變化而產(chǎn)生相應的變化，對于原有配電網(wǎng)絡保護造成一定的影響。因此，文章主要針對分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)保護影響展開分析。

【關鍵詞】分布式電源 配電保護 電網(wǎng)穩(wěn)定性

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會生產(chǎn)以及人們的日常生活對于能源的需求量也不斷提升。傳統(tǒng)的石油、煤炭等能源存在不可再生且容易造成環(huán)境污染的問題，這使得各個國家紛紛開展清潔能源的開發(fā)與應用研究。風能、水能以及太陽能等新型能源在電網(wǎng)中的應用表現(xiàn)出了較好的應用效果，并促使分布式電源并網(wǎng)的創(chuàng)新，其是現(xiàn)代電力領域中的又一研究熱點，因此文章主要針對其對配電網(wǎng)絡的影響展開深入探討。

1 分布式發(fā)電技術的分析

分布式發(fā)電技術又被稱為分布式電源，是指在直接連入配電網(wǎng)或用戶周圍分布的容量較小的發(fā)電系統(tǒng)。分布式電源主要適用于特定場所，同時能夠提高發(fā)電的經(jīng)濟性、穩(wěn)定性。分布式電源的能源形式主要包括太陽能、風能、內(nèi)燃機、微型燃氣輪機以及燃料電池等。隨著電力市場的競爭激烈程度的增長以及節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，分布式電源在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的所占比重也不斷提升。隨著分布式電源的應用，使得配電網(wǎng)絡從輻射狀網(wǎng)絡變?yōu)殡娫磁c用戶相互連接的網(wǎng)絡，這對于配電網(wǎng)絡的結構和運行造成一定的影響。分布式電源的應用使得配電網(wǎng)絡中各支路電流不再是單方向流動，促使傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡運行方式發(fā)生了較大的轉變。

分布式電源是我國智能電網(wǎng)建設中的重要技術，其主要是指接在用戶附近的小型發(fā)電機組或是并入配電網(wǎng)絡的發(fā)電系統(tǒng)，能夠滿足部分客戶的特殊需求。隨著用戶對于供電服務要求的提升，供電企業(yè)需要不斷提高配電網(wǎng)絡的供電量以及供電穩(wěn)定性。而分布式電源具有投資小、建設周期短以及靈活性高的優(yōu)勢，因此在現(xiàn)代社會中受到業(yè)界的關注。但是分布式電源并網(wǎng)轉變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡結構，對于配電網(wǎng)絡保護造成了一定的影響，例如電壓波動、閃變，網(wǎng)損增加，繼電保護的穩(wěn)定性下降，諧波增強等問題。因此，研究分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)保護影響具有重要的現(xiàn)實意義。

2 分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)影響的分析

2.1 分布式電源并網(wǎng)對網(wǎng)損的影響

配電網(wǎng)損耗主要與系統(tǒng)的潮流分布有關，而分布式電源并網(wǎng)對于系統(tǒng)潮流分布有著直接影響，因此就導致配電網(wǎng)損的增加。分布式電源的連接可導致輸送功率增大，從而增加了系統(tǒng)損耗，這主要是與分布式電源的接入位置、容量、負荷以及網(wǎng)絡拓撲結構有著密切的相關性。有文獻指出，網(wǎng)損的變化與分布式電源的接入位置有密切的相關性，總體來說會隨著距離的增加出現(xiàn)先下降后升高的趨勢，且最低值在饋線中線部位。

2.2 分布式電源并網(wǎng)對電壓的影響

在接入分布式電源之后，配電網(wǎng)絡的傳輸功率和電壓都會出現(xiàn)變化。傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡多呈輻射狀分布，在正常運行的情況下，電壓會隨著饋線的延長而逐漸下降。隨著分布式電源并網(wǎng)的影響，由于傳輸功率的下降，導致饋線各節(jié)點的電壓值升高，導致部分節(jié)點的電壓值超標，而電壓超標額度與分布式電源接入位置以及總量有著直接影響。分布式電源接入位置距離電源越遠，對節(jié)點電壓值的影響也就越大；反之則越小。合理布局分布式電源對于配電網(wǎng)絡電壓的穩(wěn)定性具有重要影響。分布式電源負荷過高時，若線路輕載，很可能導致接入點的電壓升高。若接入點在饋線的最遠端，很可能導致電壓超過限值，因此必須要合理確定分布式電源的接入方式。

2.3 分布式電源并網(wǎng)對電能質(zhì)量的影響

分布式電源對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響主要為電壓閃變、波動以及諧波污染。

（1）電壓閃變主要是由于分布式電源的啟動、關閉的不確定性有關，分布式電源的開閉與用戶的需求以及天氣情況有關。若分布式電源突然開啟或關閉，饋線電壓設備也會受到影響，從而出現(xiàn)電壓閃變。

（2）在傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡中，線路負荷的變化會引起電壓波動。而分布式電源并網(wǎng)引起的電壓波動則是要根據(jù)當?shù)胤蠀f(xié)調(diào)狀況來確定。若分布式電源與線路負荷不協(xié)調(diào)時，可能會引起較大的電壓波動。分布式電源并網(wǎng)會由于介入位置、容量以及控制等方面因素的影響，在加上負荷的變動較大，使得配電網(wǎng)絡的電壓調(diào)整更加復雜。

2.4 分布式電源并網(wǎng)對繼電保護的影響

配電網(wǎng)絡的潮流方向大多為單向的，從高電壓的上游電流到下游的中低電壓，因此配電網(wǎng)絡的繼電保護也是根據(jù)這一特點設計的。但是隨著分布式電源并網(wǎng)的轉變，傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡出現(xiàn)了多電源結構，原有的繼電保護模式就會受到較大的影響。這主要是由于分布式電源接入造成的。主要表現(xiàn)在過電流保護、距離保護、孤島運行、自動開關閘、故障電流方向等方面。在出現(xiàn)線路故障之后，繼電保護動作會受到較大的影響，尤其是對于三段式電流保護的影響最大。

2.5 分布式電源并網(wǎng)對配電規(guī)劃的影響

分布式電源介入使得配電網(wǎng)絡結構出現(xiàn)了較大的轉變，如何確定配電網(wǎng)絡中的電源結構成為現(xiàn)代業(yè)內(nèi)研究的重要問題。分布式電源發(fā)電可以作為備用電源，同時也能夠減少電網(wǎng)改造費用，但是網(wǎng)損的大小以及改造金額對于電網(wǎng)效益都有直接影響。分布式電源并網(wǎng)增加了電網(wǎng)負荷，導致空間負荷分布情況難以預測。并且由于輸出電量的隨機性，無法為規(guī)劃地區(qū)持續(xù)供電，使得變電站的選址、配電線路建設等工作更加復雜，因此在應用分布式電源的使用需要統(tǒng)籌全局，從而保障配電網(wǎng)絡結構的科學性，減少對繼電保護的影響，從而為用戶提供高質(zhì)量的供電服務。

3 結束語

分布式電源并網(wǎng)是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的重要內(nèi)容，其對于傳統(tǒng)配電網(wǎng)絡造成了一定的影響，因此需要深入分析其對配電網(wǎng)絡的影響，從而為配電企業(yè)的電網(wǎng)調(diào)整提供科學依據(jù)。

參考文獻

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作者單位

國網(wǎng)青海省電力公司海東市樂都區(qū)供電公司 青海省海東市 810700