分布式电源并网对配电网网损的影响分析王剑维

分布式电源并网对配电网网损的影响分析王剑维

王剑维

(国网山东省电力公司栖霞市供电公司山东栖霞265300)

摘要：随着我国经济建设程度的不断加大，对电力的需求量逐渐升高，在人口增长、环境压力等多重因素作用下，电力的清洁性与高效性已经成为了研究重点课题，而分布式电源的应用对这一问题产生了较明显的解决作用。分布式光伏电源在与配电网联合使用时，具有较高的可靠性与经济性，但也会对配电网网损造成一定影响。

关键词：分布式电源；配电网网损

前言：分布式电源是一种环保、高效、新型的发电形式，主要分布在负荷周围，利用分散的能源或者化石能源进行发电。分布式电源具有的优点是削峰填谷、缓解输电压力并且节约能源，但是分布式电源并网以后单电源辐射状网络会演变为复杂的网络，使短电流方向与大小发生改变，甚至会使保护装置误动作。

1.分布式光伏电源的特点

1.1环境效益高

在发电过程中分布式光伏电源不会产生较大噪声，且对水源及空气的污染程度较低，但在具体运用过程中需注意对周边城市环境的协调。在使用分布式光伏电源时，需在清洁能源的利用时考虑到周边居民的生活质量。

1.2输出功率较小

传统集中式电站在输出功率上可达到百万千瓦，只有形成大规模状态才可达到经济效果。而光伏发电采用模块化设计方式，因此规模不需要过大便可达到一定经济性，且可根据场地具体情况对光伏系统容量加以调整。通常来说，分布式光伏电源项目容量可控制在几千瓦之内，相对于集中式电站而言，光伏电站在发电效率上并不会明显受到电站大小的影响，因此在经济上较为稳定，在投资性价比上较高。

1.3能量密度较低

能量密度较低是分布式光伏电站的一大缺陷，其每平方米的功率仅在100瓦左右，加上相关光伏组件的安装以及安装位置的限制，因此难以在用电紧张上起到明显作用[4]。但由于分布式光伏电源在白天发电效率最高，而此时正是用电高峰，因此可在一定程度上对用电紧张问题达到缓解作用，但不能根本解决。

2.分布式光伏电源对配电网影响

2.1产生损耗

实施分布式光伏电源之后，配电网络会出现较大变化，例如当发生线路故障时，分布式光伏电源会影响到整个配电系统中的电流分布、电流流向以及电流大小。在这种情况下，可能引起配电系统中线路过流保护，降低电流速断的灵敏度。若影响程度较大，还可能发生拒动危险。重合闸操作时可能由于接入了分布式光伏电源而无法成功重合。

2.2影响电能质量

电网通常以电子技术为基础，接入分布式光伏电源在接入时可能造成非线性负载在短时间内升高，影响到电能质量。具体而言，首先会大量带入谐波，由于电子设备的大量使用，转换器运作模式以及谐波发电方式会对谐波的波次与幅度产生影响。其次为电压闪变，如果光伏发电站规模较大，则在短时间内会由于剧变输出造成电压闪变。

2.3影响配电网安全

通常而言，加入分布式光伏电源需要在隔离变压器的操作下合理接入，否则会造成交流电杂散在电容之上而造成地线意外断开，存在触电危险。同时，配电网中的变压器、漏电断路器、计量仪表、电流型变压器均会受到直流分量注入的影响，严重时会造成电流式漏电断路器与变压器无法正常工作。

2.4对电能计量的影响

当分布式电源接入配电网中，则使系统的电能总量发生了变化，这时，系统电能的计量不仅要考虑电力用户侧所使用的电量，也要考虑电力用户所提供的电量，还必须首先判断出潮流方向的变化。一般地，当分布式电源接入配电网后，若某负荷节点处的负荷量大于分布式电源的输出量，则可判定潮流的方向没有发生变化，反之，若某负荷节点处的负荷量小于分布式电源的输出量，则可判定潮流的方向已经发生变化。这时，电能的计量方式必须采用智能计量方式，对电流进行双向管理，计算出电能输送时的损耗电量。

3.配电网网损的应对策略

3.1探寻变化规律

在分布式电源实际运作中观察其负荷变化情况，通过长时间观察找出其变化规律，若无法发现明确规律则可大致推断。对于能源使用问题，可制定能源种类达到对能源的更高利用效率。对于用户与使用量之间的冲突问题，可采用地域划分或强制规定方式，提升分布式电源的控制效果。

3.2加强系统监控

在分布式光伏电源工作过程中监控配电网络的系统运作情况，若发现问题及时上报管理者并采取措施，对系统实现完善化的保护。分布式光伏电源影响配电网网损，在最终结果上有好有坏，管理者可通过对分布式电源位置的调节来减轻损耗的波动。

3.3降低影响程度

对于电能质量受到分布式电源的影响，通常影响无法完全消除，但能够通过限制分布式光伏电源逆变器的容量，减少谐波共振次数，从而减轻对电能质量的影响。同时，可在低压配电网络中应用电压调节器或调压变压器，在这些设备的使用下加强对重负荷时间段的调节，通常调节时间在夜间或是午间时分。

3.4控制电压波动

操作者可调节有载调压变压器的分接头，从而降低分布式光伏电源造成的电压波动。但当配电网末端电压存在越限状态时，这一操作并不能达到有效处理程度。另外，若对有载调压变压器的抽头频繁调节，可能会影响到抽头的运行寿命以及控制效果。相关研究者在数据计算中发现，要想降低变压器抽头的调节次数，可采用无功优化运行方案，通过对光照及负荷强度的预测实现对最大功率点的反馈与跟踪，达到对无功电源的优化与协调。

3.5更新计量方式，保证双向电流流量的准确计量

分布式电站的接入使得配电网从单向的输送变为有输送有接受，配电网的功率、电流流量都会变为双向性。一般体现在，当用户采用的分布式电站电能产量不足以满足使用实际时，就需要配电网供给补缺；而电能充裕时则可能会将多余电能输送给电网，以避免浪费。这种实际就使得配电网与分布式电站的电能产生了双向流动。新型电力模式想要普及就必然要解决这一问题。现在已有双向的计量装置，对于流入流出的电量都有分别的统计。

结束语

综上所述，分布式光伏电源具有群发性与不连续性特点，属于间歇式电源的一种，在接入配电网之后，配电网会由原本的单端辐射型网络转变多端系统，更具复杂性。在接入配电网之后，分布式光伏电源会对配电网的各个方面产生影响。配电网受到分布式光伏电源的影响有好有坏，研究者应将不良影响加以控制，降低影响程度，实现能源的最高利用率。

参考文献:

[1]雷敏，杨万里，李丹，张骏杰.分布式电源并网对配电网的影响[J].湖南工业大学学报，2014，05：68-73.

[2]赵毅，孙文瑶，许傲然.分布式电源并网对配电网影响的研究[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2012，01：11-13+20.