分布式可再生能源接入对配电网影响研究

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1、分布式可再生能源接入对配电网影响研究　　摘要：分布式可再生能源在全球范围内引起人们越来越多的关注。为了满足我国经济高速发展以及节能环保的需要，基于现有电源和电网的条件，大力推进分布式可再生能源的发展将成为我国电力系统发展的必然趋势。针对分布式可再生能源具有的污染少、损耗低、可靠性高、能源利用率高等技术特点，分别从网络损耗和线路潮流、运行可靠性、电能质量、配电网规划四个方面阐述了其对配电网带来的影响。关键词：分布式；可再生能源；配电网作者简介：莫芸（1981-），女，广东湛江人，广州供电局有限公司番禺供电局，工程师；匡萃浙（1988-），男，江西吉安人，华南理工大学电力学院硕士研究生。（广东广州

2、510641）中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）27-0193-029当前，电力系统朝着大电网、高电压、交直流互联的方向发展。[1]随着分布式可再生能源大量分散接入配电网后，单向辐射式的配电网转变为分布密集并与用户互联的网络，因此电网潮流将不再自变电站母线单向送出，而是随着时间出现双向流动的特征，从而改变了传统电力系统的运行模式，并由此产生诸多新的研究对象和领域。[2，3]必须针对含有分布式电源（简称DG）的电网规划与运行方式、继电保护、安全稳定性、对调度控制中心的影响等一系列问题进行深入的研究。为了促进电力生产的节能减排，目前DG多数采用可再生能源，

3、诸如风力发电、光伏发电、生物质能发电等等，而各种可再生能源发电的连续性、可预测性和可控性都比较差，为电网运行带来诸多不利的影响[3]，通常涉及到网络功率损耗、配电线路潮流、配电网运行可靠性、电能质量乃至配网规划各个领域。一、对网络损耗和线路潮流的影响随着DG在配电网中的接入，配电网的功率损耗不仅与负荷水平有关，同时还受到与系统相连的DG的位置分布、出力大小以及配电系统拓扑结构等的影响。[4，5]随着DG的大量接入导致电网中各线路的潮流时空变化特性复杂，这将引起配电网有功网损产生许多变化：（1）系统中DG的出力只能部分满足其相邻节点处的有功负荷，那么将使配电网中所有线路的损耗减小。（2）系统中D

4、G的出力可以满足部分相邻节点处的有功负荷，但DG总出力仍然小于系统的总有功负荷，那么DG的接入可能导致配电网局部有功损耗增加，但配电网总有功损耗将减小。9（3）当配电网中的总负荷量低于DG的输出总量时，配电网的损耗将大幅度增加。由此可见，随着DG的广泛接入，配电网的损耗可增大亦可减小，这与DG接入的地理位置、用电负荷的大小乃至网络的拓扑结构是密切相关的。二、对配网运行可靠性的影响随着分布式可再生能源接入配电网，电力系统的安全和可靠性可能往好的方面发展，也可能趋于恶化，这需视具体情况而定。若将DG以备用电源的角色接入配电网，那么在一定程度上可以减轻电网过负荷的程度，从而有效提高电网的输电裕度。如

5、果DG的布置合理以及电压调节有效得力，DG将对支撑系统电压稳定起到显著作用，使系统电压更稳定可控；若DG还具备低电压穿越能力，在电网发生故障时仍能不间断运行，并且加大力度向电网输送无功，电压骤降得到有效遏制，显著提升系统对电压的调节支撑性能。随着DG广泛接入配电网，也有可能使系统的安全可靠性降低：9（1）若是DG不具备低电压穿越能力，当系统发生故障时该DG将被电网自动切除，而当其所连接的线路故障重合后，DG非但没有起到电压支撑的作用，反而会引起电压的跌落。如果电网无法及时切除DG，造成的非同期重合可能会引起保护误动作乃至设备受损，最后线路无法及时恢复运行，用户的停电时间反而增加了。（2）若DG

6、与配电网的继电保护不能很好配合的话，可能导致继电保护误动作，系统的可靠性随之显著降低。（3）安装地点、容量和连接方式不适当的DG也可能导致配电网的安全可靠性降低。（4）对于经典放射状配电网，电网结构随着DG的接入而发生了变化，同时短路电流和持续时间也受到了影响，导致继电保护装置因为是按原有网络拓扑图设计而发生误动作，最终妨碍了自动重合闸和备自投装置的准确动作。此外，当电力系统受到来自外部的干扰时，含大量DG的系统和某些类型DG技术以及电力电子设备将使得转子转速偏差逐步增大，振荡持续时间随之延长，较大程度上影响了系统暂态稳定，也给系统的安全运行带来了潜在威胁。三、对电能质量的影响DG广泛接入配电

7、网后不可避免地给配电网带来各种扰动，包括稳态和暂态两大类，由此造成了系统的电能质量问题，涉及到四个方面。1.稳态电压9（1）电压升高。当无DG接入时，用户侧电压通常低于系统侧电压，但当DG单元在负荷侧或用户附近接入时，潮流反向现象将可能出现，严重情况下可能导致用户侧电压高于变电站母线电压。（2）电压降低。当调压装置（比如有载调压变压器或电压调节器）的下游接入DG单元，DG的存在有效减轻了压降补偿装