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[摘 要]近年来，电力系统中分布式电源（Distributed Generation，DG）技术的使用越来越广泛，它大大节省了电力系统的投资，降低了电网损耗，提高了电网传输率以及电力系统的可靠性，为电力系统技术发展提供了新的发展方向，是21世纪电力技术发展的主流方向。由于分布式电源系统一般属于双电源甚至是多电源系统，将其接入配电网，会导致电网传统的辐射型结构发生变化，使得电网潮流的分布情况也发生了变化，这时会给传统的配电网保护带来一些影响。
[关键词]分布式电源；并网；配电网
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）11-0079-01
引言
近年来，随着国家加大对风能、太阳能等清洁能源发展的政策支持力度，分布式清洁能源得以快速发展。分布式电源主要并网于配电网系统，分布式电源的并网使得传统配电网的运行状况产生了深刻的变化。基于分布式电源大规模并网对传统配电网产生深刻影响，在配电网规划方面需重新考虑分布式电源并网，充分发挥规划引领作用，为分布式电源安全便利并网奠定基础。
1 分布式电源发电特点
分布式电源（简称DG）发电，主要是可再生能源发电，其主要发电形式为低高温燃料电池、光伏（PV，单晶硅、多晶硅）、聚光光伏（CPV）、薄膜太阳能、小型水力发电、风能发电、潮汐发电、海洋热能转换等，其特点是发电具有间歇性、波动性以及发电极限无法确定无法准确预测发电容量界限等。将其并入现有电网，既对电网形成了有益补充，也给电网正常运行带来了新的挑战。
2 分布式发电的优势
目前电能生产、输送和分配的主要方式分别是集中发电、远距离传输以及大电网互联。由这三种方式组成的电力系统承担着全世界90%的电力负荷。但是它也存在着局部事故易扩散、容易受到战争或者恐怖势力破坏以及无法灵活跟踪电力负荷等等弊端。而分布式发电有着自身特有的优势，下面将对其作简单的介绍：
（1）节能降耗
首先，分布式电源供电距离较集中发电方式短得多，网损降低明显；其次，分布式电源则能够提供多种形式的能量，能实现能量的梯级利用，典型的是冷、热、电三联产，符合“温度对口、梯级利用”的原则，从而大大提高了能源的总体利用效率。
（2）减少空气污染
分布式发电以天然气、轻油等清洁能源和风力、水力、潮汐、地热等可再生能源为发电原料，能够有效减少二氧化碳、一氧化碳、硫化物和氮化物等有害气体的排放。同时，由于分布式能源系统发电的电压等级比较低，电磁污染比传统的集中式发电要小得多。
（3）提高电网的经济性和可靠性
由于分布式发电的削峰填谷、平衡负荷的作用，现有发输电设施的利用率将大大提高，那些利用率极低、仅为满足高峰负荷需要的发输电设施将不再有建设的必要，大大地提高了电网的经济性。此外，分布式发电还可以作为备用电源为高峰负荷提供电力，通过自身开停机方便、操作简单、负荷调节灵活的特点，与大电网配合，弥补其安全稳定性方面的不足，在电网崩溃和意外灾害情况下也可维持重要用户的供电，大大提高供电可靠性。
3 分布式电源并网对配电网的影响
（1）对配电网节点电压的影响
DG并入电网可以向电网节点输入有功和无功，降低配电网有功传输带来的损耗，提升配电网节点电压水平，提高了配电网安全稳定性。
（2）对铁磁谐振的影响
DG并网断路
器大量不规律的开合会造成配电网线路结构不断变化，造成变压器磁化电抗和电缆电容发生铁磁谐振概率增加，由此造成的整个系统过电压，会危害电网安全运行。
（3）DG并网对继电保护的影响
配电网常作为单电源网络规划，潮流方向通常是单向的，从高电压等级的上游电源流到下游的中低电压等级负荷，因而配电网的继电保护系统也是基于单电源网络设计的，具有单向性的特点.随着DG的接入，配电网转化为多电源网络，原有的某些继电保护系统就会受到一定影响.这是DG接入所导致的配电网保护问题的根本原因.主要体现在对过电流保护、距离保护、孤岛运行、自动重合闸和故障电流方向等方面.在线路发生故障后，继电保护以及重合闸的动作行为都会受到DG的影响.对基于断路器的三段式电流保护的影响最为显著。
（4）对发电成本的影响
由于大量DG并入电网，DG发电波动性使得配电网供电与负荷用电的调控难度大大增加，由于DG出力不确定性和预测不准确导致发电不达标，使得传统高速调频机组启动运行，提高了发电成本。
（5）对电网运行的影响
DG并入电网，致使配电网中的电源点增多，且增加了电源协调控制的难度，传统的电压、调频措施难以协调，将在电网调峰、安全备用、电压稳定和频率安全稳定等方面给配电网安全稳定运行控制带来新的挑战。
（6）DG并网对电能质量的影响
DG并网对配电网的电能质量影响主要体现在：
1）造成系统的电压闪变。DG的起动和停运与用户需求、气候条件等众多因素有关，其不确定性易造成配电网明显的电压闪变.同时，若DG输出突然变化，DG和反馈环节的电压控制设备相互影响也易直接或间接引起电压闪变.
2）对系统产生谐波污染。基于电力电子技术逆变器的开关器件频繁开断易产生开关频率附近的谐波分量，对电网造成谐波污染.
3）对系统电压波动的影响。传统配电网中有、无功负荷随着时间变化会引起系统电压波动.并网DG对配电网电压波动的影响要视其具体情况，当DG与当地负荷协调运行时（负荷与DG输出量同步变化）DG将抑制系统电压的波动；若DG与当地负荷不协调运行时系统的电压波动将更严重.并网DG由于接入位置、容量和控制的不合理，常使配电线路上的负荷潮流变化较大，加大配电网电压的调整难度并使其发生波动。
（7）DG并网对配电网规划的影响
大量DG的接入使配电网对大型发电厂和输电网的依赖逐步减少，使得如何在配电网中确定合理的电源结构，如何协调和有效地利用各种类型的电源，在配电网规划中如何考虑DG的影响等问题的研究，成为迫切需要解决的课题。
1）DG发电量的不确定性，需要大电网作为备用，所以并不能降低配电网的建设和改造费用。而系统网损的大小、配电网建设改造投资多少都直接决定着电网的效益。
2）传统的配电网计算分析和规划设计方法已经不适用于包含大量DG的配电网，因此，必须针对新型的电源结构和供电方式，研究适合DG接入的配电网分析理论和规划设计方案。
3）DG并网增加了电力负荷的预测难度。由于用户可根据自身实际需要安装使用DG，与电力负荷相抵消，对规划区负荷增长的模型产生影响，从而更难准确预测电力负荷的增长及空间负荷分布情况。
4）DG并网加大了配电网规划的不确定性。由于DG安装点存在不确定性，而其输出电能的随机特性，不能为规划区提供持续的电力保证，使变电站的选址、配电网络的接线和投资建设等规划工作更加复杂和不确定。
结束语
随着分布式电源的发展及其特点，分布式电源并网已经受到越来越多的重视，分布式电源的接入会对配电系统的运行与供电质量产生影响，所以分布式电源必须满足一定的条件才能并入配电网。通过介绍分布式电源并网队配电网带来的几种电压问题，总结和分析了这些电压问题产生的原因和一些解决方法。
参考文献
[1] 张泽云，黄家栋，段晓波.光伏发电系统并网时对配电网保护的影響[J].河北电力技术.2010（03）.
[2] 周卫，张尧，夏成军，王强.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电力系统保护与控制.2010（03）.
[关键词]分布式电源；并网；配电网
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）11-0079-01
引言
近年来，随着国家加大对风能、太阳能等清洁能源发展的政策支持力度，分布式清洁能源得以快速发展。分布式电源主要并网于配电网系统，分布式电源的并网使得传统配电网的运行状况产生了深刻的变化。基于分布式电源大规模并网对传统配电网产生深刻影响，在配电网规划方面需重新考虑分布式电源并网，充分发挥规划引领作用，为分布式电源安全便利并网奠定基础。
1 分布式电源发电特点
分布式电源（简称DG）发电，主要是可再生能源发电，其主要发电形式为低高温燃料电池、光伏（PV，单晶硅、多晶硅）、聚光光伏（CPV）、薄膜太阳能、小型水力发电、风能发电、潮汐发电、海洋热能转换等，其特点是发电具有间歇性、波动性以及发电极限无法确定无法准确预测发电容量界限等。将其并入现有电网，既对电网形成了有益补充，也给电网正常运行带来了新的挑战。
2 分布式发电的优势
目前电能生产、输送和分配的主要方式分别是集中发电、远距离传输以及大电网互联。由这三种方式组成的电力系统承担着全世界90%的电力负荷。但是它也存在着局部事故易扩散、容易受到战争或者恐怖势力破坏以及无法灵活跟踪电力负荷等等弊端。而分布式发电有着自身特有的优势，下面将对其作简单的介绍：
（1）节能降耗
首先，分布式电源供电距离较集中发电方式短得多，网损降低明显；其次，分布式电源则能够提供多种形式的能量，能实现能量的梯级利用，典型的是冷、热、电三联产，符合“温度对口、梯级利用”的原则，从而大大提高了能源的总体利用效率。
（2）减少空气污染
分布式发电以天然气、轻油等清洁能源和风力、水力、潮汐、地热等可再生能源为发电原料，能够有效减少二氧化碳、一氧化碳、硫化物和氮化物等有害气体的排放。同时，由于分布式能源系统发电的电压等级比较低，电磁污染比传统的集中式发电要小得多。
（3）提高电网的经济性和可靠性
由于分布式发电的削峰填谷、平衡负荷的作用，现有发输电设施的利用率将大大提高，那些利用率极低、仅为满足高峰负荷需要的发输电设施将不再有建设的必要，大大地提高了电网的经济性。此外，分布式发电还可以作为备用电源为高峰负荷提供电力，通过自身开停机方便、操作简单、负荷调节灵活的特点，与大电网配合，弥补其安全稳定性方面的不足，在电网崩溃和意外灾害情况下也可维持重要用户的供电，大大提高供电可靠性。
3 分布式电源并网对配电网的影响
（1）对配电网节点电压的影响
DG并入电网可以向电网节点输入有功和无功，降低配电网有功传输带来的损耗，提升配电网节点电压水平，提高了配电网安全稳定性。
（2）对铁磁谐振的影响
DG并网断路
器大量不规律的开合会造成配电网线路结构不断变化，造成变压器磁化电抗和电缆电容发生铁磁谐振概率增加，由此造成的整个系统过电压，会危害电网安全运行。
（3）DG并网对继电保护的影响
配电网常作为单电源网络规划，潮流方向通常是单向的，从高电压等级的上游电源流到下游的中低电压等级负荷，因而配电网的继电保护系统也是基于单电源网络设计的，具有单向性的特点.随着DG的接入，配电网转化为多电源网络，原有的某些继电保护系统就会受到一定影响.这是DG接入所导致的配电网保护问题的根本原因.主要体现在对过电流保护、距离保护、孤岛运行、自动重合闸和故障电流方向等方面.在线路发生故障后，继电保护以及重合闸的动作行为都会受到DG的影响.对基于断路器的三段式电流保护的影响最为显著。
（4）对发电成本的影响
由于大量DG并入电网，DG发电波动性使得配电网供电与负荷用电的调控难度大大增加，由于DG出力不确定性和预测不准确导致发电不达标，使得传统高速调频机组启动运行，提高了发电成本。
（5）对电网运行的影响
DG并入电网，致使配电网中的电源点增多，且增加了电源协调控制的难度，传统的电压、调频措施难以协调，将在电网调峰、安全备用、电压稳定和频率安全稳定等方面给配电网安全稳定运行控制带来新的挑战。
（6）DG并网对电能质量的影响
DG并网对配电网的电能质量影响主要体现在：
1）造成系统的电压闪变。DG的起动和停运与用户需求、气候条件等众多因素有关，其不确定性易造成配电网明显的电压闪变.同时，若DG输出突然变化，DG和反馈环节的电压控制设备相互影响也易直接或间接引起电压闪变.
2）对系统产生谐波污染。基于电力电子技术逆变器的开关器件频繁开断易产生开关频率附近的谐波分量，对电网造成谐波污染.
3）对系统电压波动的影响。传统配电网中有、无功负荷随着时间变化会引起系统电压波动.并网DG对配电网电压波动的影响要视其具体情况，当DG与当地负荷协调运行时（负荷与DG输出量同步变化）DG将抑制系统电压的波动；若DG与当地负荷不协调运行时系统的电压波动将更严重.并网DG由于接入位置、容量和控制的不合理，常使配电线路上的负荷潮流变化较大，加大配电网电压的调整难度并使其发生波动。
（7）DG并网对配电网规划的影响
大量DG的接入使配电网对大型发电厂和输电网的依赖逐步减少，使得如何在配电网中确定合理的电源结构，如何协调和有效地利用各种类型的电源，在配电网规划中如何考虑DG的影响等问题的研究，成为迫切需要解决的课题。
1）DG发电量的不确定性，需要大电网作为备用，所以并不能降低配电网的建设和改造费用。而系统网损的大小、配电网建设改造投资多少都直接决定着电网的效益。
2）传统的配电网计算分析和规划设计方法已经不适用于包含大量DG的配电网，因此，必须针对新型的电源结构和供电方式，研究适合DG接入的配电网分析理论和规划设计方案。
3）DG并网增加了电力负荷的预测难度。由于用户可根据自身实际需要安装使用DG，与电力负荷相抵消，对规划区负荷增长的模型产生影响，从而更难准确预测电力负荷的增长及空间负荷分布情况。
4）DG并网加大了配电网规划的不确定性。由于DG安装点存在不确定性，而其输出电能的随机特性，不能为规划区提供持续的电力保证，使变电站的选址、配电网络的接线和投资建设等规划工作更加复杂和不确定。
结束语
随着分布式电源的发展及其特点，分布式电源并网已经受到越来越多的重视，分布式电源的接入会对配电系统的运行与供电质量产生影响，所以分布式电源必须满足一定的条件才能并入配电网。通过介绍分布式电源并网队配电网带来的几种电压问题，总结和分析了这些电压问题产生的原因和一些解决方法。
参考文献
[1] 张泽云，黄家栋，段晓波.光伏发电系统并网时对配电网保护的影響[J].河北电力技术.2010（03）.
[2] 周卫，张尧，夏成军，王强.分布式发电对配电网继电保护的影响[J].电力系统保护与控制.2010（03）.