分布式能源接入电网影响研究

摘要：随着我国电力行业的不断发展，分布式能源接入的范围越来越广。局部地区的分布式发电分布相对集中，分布式发电机占电力基础设施的比重越来越大，给电力系统造成了严重负荷。分布式能源接入的架构特点影响了电网的整体规划和建设，技术和管理的问题矛盾逐渐突出。因此，分布式发电技术给电网运行带来的影响需要得到重视，电力行业工作人员要及时做好相关的协调工作。

关键词：分布式发电;电网;新能源;电力行业

1分布式发电技术与智能电网技术的内涵分析

分布式发电技术是在90年中期出现的一种电力设备布置技术。分布式发电是指在配电网中进行直接设置或者重要分布在负荷周围的发电设备进而保证有序高效发电电能供应系统。分布式发电技术使用的是分布式发电电源，主要包含太阳能发电、风力发电、燃料电池发电或者微型燃气轮机发嗲等。分布发电技术以其可靠性高、经济性高、环保性高以及灵活性佳等优势，在电力系统配置和应用非常广泛。它可以直接在住户附近进行设置，从而更好地实现电力输送。智能电网是指在电网中通过配置高级传感设备，进而构建信息关联自动化系统，从而可以实现对用电户和各个环节有效监控和通信管理的技术体系。智能电网技术的应用可以建立电子终端设备在电厂与传感器之间、电网企业和用户之间相互的关联，进而随时掌握用电供电情况，便于进行动态调整。智能电网技术本身可以实现自我管理，通过进行动态不间断检测、评估、处置和分析，从而更好地做出判断，保护电力设备。同时还可以实现无缝隙衔接，进而进一步推动电力能源市场化运行。此外还具有良好的兼容性，运行高效等特征，安全系数也非常高，所以备受青睐。智能电网体系中主要是通过高等级测量体系、高等级配电运行、高等级输电运行、高等级资产管理四大技术得以支撑。

2分布式能源接入对电网的影响

2.1对网损的影响

分布式能源接入由于具有灵活性特点，根据不同位置、网络拓扑结构、容量以及负荷率，会对电网系统损耗产生不同影响。通过定量分析统计结果显示，在接入位置固定的情况下，能源接入容量增大，电网损耗先减小后增大，所以分布式能源接入的最大容量不能超过电网的最大负荷承载量。选择合理的接入位置和容量，才能使电网系统损耗程度降到最低。

2.2对继电保护系统的影响

随着各种类型的分布式能源接入，电网系统逐渐形成了一个巨大的辐射式供电网络系统，具有电源分布广泛、用户众多的特点，使得传统的单向性继电保护系统受到了一定影响，其中距离保护、过电流保护以及故障电流等方面的保护机理和定值更是产生了巨大变化。一旦电网发生故障，需要迅速分析故障根源是否与分布式能源接入有关，并配合进行电源切断工作。由于分布式能源接入受地区经济和资源的影响，发展水平高低不一，分布式能源接入对电网继电保护系统的运行造成了很大威胁，可能导致继电保护系统失效或者错误操作，降低了电网故障处理水平。

2.3对电能质量的影响

分布式能源接入对电网电能质量的影响是多方面的，包括电压波动、不平衡、频率偏差、电压闪变以及产生谐波等。分布式能源接入会对电压的波动产生抑制或者加重作用，这取决于分布式电源的容量和电网负荷承载量的协调运行状况。如果分布式能源不合理、违规接入电网，会造成电路系统产生剧烈的负荷潮流波动，对电能质量造成巨大影响。分布式能源接入由于可以根据用户的不同需求随时启动或停运并调整能源输出量，接入的时间、输出量的不确定性会直接或间接导致电压闪变。分布式电源接入大多使用电子逆变器进行控制和调节工作，频繁开关和使用会产生大量谐波分量，多余的谐波会造成污染。谐波污染会加大电力设备的损耗，缩短其寿命，甚至直接对运行造成影响。

3分布式能源接入的优化策略

3.1加强标准化体系建设

在分布式发电技术和智能电网技术进行融合的过程中需要技术人员对两种技术的具体性能、分布状况以及负荷变化等情况进行深入分析和研究，然后结合电力系统整体功能运行要求以及相关的技术参数等，将分布式发电技术并入到智能电网体系中，并明确具体的接入位置、接入容量等，根据试运行情况来进行动态调整，可以根据IEEEP1574内容等进行具体的选择和配置，总结以往的运行情况，从而更好地加强标准化体系建设，保证后续的稳定有效运行。

3.2对于分布式电源接入造成的过电压控制措施

在线路载荷特定的情况下，为保持各处电压控制在合理范围内，要以电压控制理论为基础，根据馈线潮流的方向调整变压器分接头。为使分布式发电的接入对电网系统始终处于相对有利状况，做出相应调整的依据应为馈线负荷情况，将分布式电源与电网之间的交换容量控制相对较低状态。不管通过何种途径优化电压值，均要保持变电站母线电压高于额定值，这可有效控制馈线局部出现过电压状况。

3.3接入位置不同造成电压影响的控制措施

3.3.1需要对分布式电源接入变电站造成的低

电压问题进行有效控制通过调整低压侧母线电压，使其保持相对恒定。在该过程中，要提高控制措施的精准性，避免控制措施应用不当而对电网系统造成难以逆转的损伤。

3.3.2需要对分布式电源接入末端造成的过电压问题进行有效控制

要依據电压分布曲线特征，将馈线首段及末端电压控制在合理范围内，并适度调控接入容量，防止上层线路电压稳定性遭受影响。为确保接入母线负荷馈线末端电压合理稳定，可适度提高母线电压，为接入的有序进行提供足够变量空间。为提高电压质量分析效果，要统筹线路诸多影响参数，合理预设分布式电源的限定范围，避免因线路过长而导致的末端电压升高。

3.4电压波动、闪变和暂降问题的控制举措

电压的波动、闪变与暂降等问题，是分布式电源接入电网过程中频繁出现的问题。对此，可选用合适的无功补偿设备，通过无功补偿技术的有效应用，提高输出能力，优化接入响应速度。

3.5分布式电源接入产生谐波的治理

对于分布式电源接入造成的谐波问题，可通过如下方法予以控制。首先，对分布式电源进行优化升级，从技术方面降低谐波产生几率，或将谐波产生的幅度控制在科学合理范围内。这种技术方法是当前有效治理分布式电源谐波问题的最主要途径之一。其次，通过设定滤波器将产生的谐波予以消除。要充分确保滤波器的主要性能，使其充分立足既有电路，实现对谐波的阻断与吸收，降低谐波的流动范围，对负荷侧构建起有效保护屏障。

3.6电网针对直流偏磁情况的抑制措施

（1）控制直流电流数值;（2）对直流电流进行有效隔离。提高在中性点注入反向直流电流或降低变压器工况条件等方法，均可达到控制直流偏磁问题。但这些方法适用性较弱，仅对于配备数量相对较少变压器的线路适用，且前期经济投入相对较大，经济性明显不足。对于电网规模不足的情况下，则需采取专门措施对直流偏磁进行专项控制。随着电网规模的逐渐提高，直流分量的覆盖面将有效扩大，对相对单一变压器的影响便会被在无形之中消耗，因此可予以忽视。

4结语

分布式能源接入方式的产生是电力发展过程中现实情况的要求，也是电网运行中的重要内容。我国分布式能源接入发展仍然处于起步阶段，在获得便利的同时，要兼顾带来的缺点和对电网整体的影响。电力行业需重视并积极开展研究，以保证电网的可持续发展。

参考文献

[1]欧周.分布式能源接入对配电网规划的影响研究[J].电力系统装备，2018，（4）：95-96.

[2]曹伟，王勇.分散式风电接入对地区电网运行影响的研究[J].百科论坛电子杂志，2019，（1）：441.

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