分布式电源接入对电网安全运行的影响研究

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1、第l7卷(2015年第9期)电力安全技术分布式电源接入对电网安全运行的影响研究赵辉程，李煜，李文书(国网江苏省电力公司南京供电公司，江苏南京210019)[摘要]介绍分布式电源对电网安全的重要意义，分析分布式电源接入对电能质量、调控运行、继电保护、涉网作业安全等方面的影响，从组织、管理、技术等方面提出对策和建议，以提升分布式电源并网安全管理水平，保障电网安全稳定运行。[关键词]分布式电源；电网安全；电能质量分布式电源(distributedgeneration，DG)区1．1对电能质量的影响别于传统集中发

2、电、远距离传输和大互联网络的发1．1．1电压偏差电形式，是指在用户所在场地或附近建设安装，运DG接人后，对系统电压具有支撑作用。接入行方式以用户端自发自用为主、多余电量上网，且点越远离系统母线，对线路的电压影响越大；接入以配电网系统平衡调节为特征的发电设施或有电力点越分散，对系统电压的支撑作用越大；装机容量输出的能量综合梯级利用的多联供设施。分布式电越大，对系统电压的影响越大。DG功率因数由超源对优化能源结构，推动节能减排，实现可持续发前变为滞后的过程，也是DG由吸收无功功率变为展具有重要意义。输出无功功

3、率的过程。当DG发出的无功功率大于负荷吸收的无功功率时，馈线上的最高电压将出现1DG对电网安全稳定运行的影响分析在DG所在的节点处。由于馈线上的传输功率减小以及DG输出无功功率支持，各负荷节点处的电压随着DG渗透率的不断提高，其对电网安全稳被抬高，对电压偏差造成影响。如图l所示，以链定运行的影响逐渐显现。式配电网为例，中轻负荷时DG的接人会导致某些(1)对规划的影响。DG投资主体分散，具有节点电压偏差超过限值，进而引起用户侧过电压。发展随意性强、建设周期短的特点，增加了规划的不确定性，加大了电源电网协调发

4、展难度。(2)对电网结构的影响。DG并网使得配电网拓扑结构和潮流分布发生改变，成为多电源、环网状电网，潮流由单向变成双向流动，增加了配电网网架构建的复杂性。￡／(3)对电能质量的影响。DG的间歇性、波动L轻负荷性易引起电压偏差、波动和闪变等问题，电力电子邑压上限／＼设备大量并网导致配电网谐波治理难度加大。页定电压＼～／＼／—～i(4)对保护控制的影响。目前，配电网整体自邑压下限———一动化、信息化水平不高，通信通道覆盖率低，难以实现对DG信息的全面掌握和管理，形成运行控制盲点。图1DG并网对电压偏差的影响

5、一一电力安全技术第l7卷(2015年第9期)Y_1．1．2电压波动系统短路电流的大小与方向，故原有继电保护配置一方面，DG输出功率的变化会引起电压波动。已无法满足运行要求。DG对短路电流产生的具体由于DG的启动和停运与自然条件、用户需求、政影响与其装机容量、接人点的位置密切相关，下面策法规、电力市场等诸多因素有关，不规则启停会结合含DG的典型配电网结构(见图2)具体分析。导致输出功率波动。对于光伏、风力等自然能发电系统，外界能源输入的变动是输出功率变动的主要原因；对于热电联产机组，供热要求的变动会引起输出

6、功率的变动。另一方面，DG的并入增加了系统短路容量，既提高了系统电压强度，又抑制或削弱了区域配电网内出现的电压波动。ltL~,b，单相DG的并网会加剧不平衡问题。1．I．3谐波污染注：，电网系统；P～P，，开关；LD～LD，用电负荷；DG通过电力电子设备接入配电网，其开关器A、B、C、D，母线；f～f1，电网故障点DG～DG，件频繁闭合易产生开关频率附近的谐波分量，对电分布式电源。网或用户造成谐波污染。谐波的类型和严重程度取图2含DG的典型配电网结构决于功率变换器技术和DG的互联结构。对于光伏发电而言，逆

7、变器使用大量的电力电子元件，在将1．2．1对继电保护的影响直流转换为交流的过程中不可避免地产生谐波。根当DG上游f故障时，P保护能可靠动作切据电机绕组的设计情况、铁芯的非线性化、电机接除故障。但DG将对故障点持续注入短路电流，地情况及其他因素，旋转电机和同步电机也可能给可能使故障点电弧持续，造成线路重合闸失败，扩电力系统带来大量谐波。大停电事故；若DG容量足够大，流过保护P的一定容量的DG接入配电网，会对馈线上的谐反向故障电流达到动作值时，保护P，快速动作切波电压和电流分布产生影响。在接入位置不变的情除故

8、障，同时DG与系统解列形成电力孤岛。况下，DG的总出力占比越高，同一馈线沿线各负当DG下游f1故障时，由于DG分流作用，荷点电压总谐波畸变率越大；DG越接近系统母线，使流过上游P开关的故障电流减／'1、，灵敏度降低，对系统的谐波分布影响越小。DG导致的谐波会引可能发生拒动；由于系统电源和DG的共同作用，起一些问题，如电压畸变超标、电容组的共振等。流过下游P，开关保护的电流增加，扩大电流速断1．1．4供电可靠性保护的保护范围，继