罗玮华+胡雯

摘 要：在電力系统中，配电系统处于电力系统的末端，直接与用户相连，联系了电源或输变电系统与用户，负责将电力从变电站输送到用户，一旦配电系统发生故障就会造成大量的负荷丢失，使用户或者企业失电。配电系统的可靠性直接关系到用户供电的连续性。而能源的需求量越来越大，导致新型各种分布式电源接入配电网，新型能源的接入配网是未来电网的发展方向，同时，分布式电源的接入，使传统配电网的网络结构、供电来源、潮流方向等都发生了巨大的变化，因此有必要分析和评估分布式电源接入后对配电系统的影响。

关键词：配电网；分布式电源；影响

中图分类号：TM726 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）26-0171-02

引言

随着社会发展的需要，电量需要量越来越大，进一步要求各种新型的可再生能源参与电力系统中，如风能、太阳能、潮汐能、核能、水能等，这就导致有着各种不同位置，不同容量的分布式电源接入电网，因为分布式电源涉及到范围广，比如常见的一些可循环使用的自然界可以取到的能源，以这些新型的能源作为供电能源方式，同时配合利用先进的科学技术，有着两方面的重要优势：其一，可以缓解中国能源的压力。目前中国社会经济的飞速发展，导致对能源的需求量越来越大，普通的燃料能源已接近枯竭，急需要一些新型的可再生能源来补充，正好可循环使用的新型可再生能源承担这一角色；其二，新型能源不会产生污染源。它比较干净，不会产生如同化学能源一样的污染物。目前全世界的能源问题上，污染是一重要话题，解决全球性的污染问题是迫在眉睫的问题。虽然分布式电源有的强大优势，但是涉及到其并网发电，以及相关控制问题仍然是当前学术界上一大瓶颈，解决如何更好的并网、更好的进行分布式能源控制、分布式能源调度问题还是一个永恒的课题。

1 配电系统可靠性评估的指标

电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度量的，同电力系统的稳定性样，它主要是来评价与定量配电可靠性的程度，一般由若干个参数来表示。这些指标主要分为两类，一类是负荷点可靠性指标，另一类是系统可靠性指标。配网系统可靠性指标主要有：（1）SAIFI。它的含义是系统平均停电频率指标，它表示每个由系统供电的用户在每单位时间内的平均停电次数，用一年中用户停电的累计次数除以系统供电的总用户数来计算：（2）CAIFI。用户平均停电频率指标，是指每个受停电影响的用户在每单位时间里经受的平均停电次数，每个受停电影响的用户每年只计算一次停电。

2 新型能源光伏发电概述

由于太阳能资源和负载分布性质的限制，因此，我国光伏发电产业以“大规模集中开发、中高压接入”和“分散开发、低压就地接入”并行发展为主。随着能源的紧缺，光伏发电集中大规模开发将成为太阳能发电主要趋势。如今光伏发电技术逐渐成熟， 直流输电是实现大容量、远距离、高电压及其区域电网互联的重要技术，特高压直流输电大容量、远距离、低消耗属性被比喻为“电力高速公路”，对于大规模新能源发电具有重要意义。我国的水力发电主要集中在西南地区，而太阳能、风能发电主要集中在北部、西部地区。如果要想将西电东送，节约能源，更充分的利用清洁能源，只有选择特高压才能实现清洁能源的大规模、大范围的输送和接纳。

3 分布式电源的并网方式

3.1 集中接入

分布式电源直接到配电网的低压侧母线上，这种方式的优点是，调度方式比较简单，其作用与系统电源相同。在配电网发生故障导致系统侧电源失去时，分布式电源可以为故障隔离后的为配电网继续供电，当然由于分布式电源出力的受影响因素多，需要对负荷进行优选，因此，这种接入方式对系统可靠性的提高不明显。

3.2 分散接入

分布式电源通过分支馈线接到配电网的负荷点上，这种方式的优点是能源来源广泛，安装位置灵活。同时配电系统的调度运行相对集中接入复杂。分布式电源分散接入，在低压侧发生故障时，在非故障区仍可以继续由分布式电源供电，这种接入方式对系统可靠性提高明显。

4 分布式电源的运行方式

分布式电源的运行方式主要有三种：（1）分布式电源作系统电源的备用电源。若配电网失去系统电源，则分布式电源启动，由分布式电源向负荷供电。故障消除后，负荷切换到由系统电源供电。（2）系统电源作分布式电源的备用电源分布式电源单独为负荷供电，由于分布式电源出力的随机性和有限性，难以满足对负荷的稳定持续供电，需要加入系统电源，以平衡分布式电源出力和负荷功率需求。将系统电源作为备用电源，可以补充分布式电源的电能缺额，同时分布式电源可以将多余的电能送入系统，在系统电源的支持下可以有效提高供电质量。（3）分布式电源与系统电源并列运行此时配电网变成了多电源网络，有些负荷点可以从多个电源获取电能。这种运行方式的优点是，分布式电源和系统电源互为备用，可以显著提高配电系统的可靠性。

5 分布式电源接入对配电系统的影响分析

分布式电源的接入，将会直接影响到系统负荷的增长模式，原有配电系统的负荷预测和规划面的不确定性在一定程度上得以提高，进而影响配电网规划的合理性。分布式电源并网运行是电网的发展趋势。同时，分布式电源接入对传统配电系统有重要影响，因此有必要对其接入配电系统后的影响进行分析和评估。在配电网系统中，由于本身的节点数量比较多，导致接入主网后，使进行潮流研究分析中有更多的潮流节点，如分布式发电机节点（PQ、PV等节点），所以在进行负荷优化进行计算分析时，在一定程度上大大增加了网络结构中寻找最优网络布置方案的难度。首先，分布式电源可以增加配电网的电能供应；其次，可以提供电压支撑，提高配电系统的电压稳定性；而且发生故障时，会出现孤岛运行方式，这种运行方式可以显著减小孤岛内负荷的停电时间和范围。因此，分布式电源接入对配电系统的可靠性提高是有利的。但是，分布式电源也会对配网带来不利影响，其接入改变了传统配网的结构和潮流分布。endprint

5.1 电能质量影响

当多种不同新型的小型能源（太阳能、风能、水能等）后，由于多个不同的分布式的电源在不同地点位置接入系统内，倘若用户端出现了电源故障，如果没有及时的隔离故障电源或线路，将有可能会改变整个系统稳态电压的这种分布规律。如太阳能、风能、核能等无法发出无功功率，且发电负荷波动性比较大，有间歇性。一旦出现大量的负荷波动，导致电压进一步下降时候，因为没有无功支持，进一步使电压梯度下降，恶化电压水平，造成电压不稳定，使电网电压畸形，特别影响相关钢铁行业或者大型用电企事业。

5.2 电网调度影响

因多个不同位置，不能负荷能源均通过整个电力系统大网接入，使各个小型电源无法受到完整的控制，也不可能使各个小型电源均接入通信装置，进一步使调度在进行研究负荷调度与分配，增大了不少的难度，比如安全监控与数据采集系统无法接入主网，使得调度人员无法对分布式电源的运行进行实时的监控，使各分布式电源的运行方式与负荷调度均不可控制，导致配电网安全稳定运行的难度以及主网的整体控制难度都明显的增大，也会导致主网与配电网检修作业的带来更多的麻烦。

5.3 继电保护影响

孤岛运行是分布式电源接入配电网后，出现的新的运行方式。当某元件发生故障后，开关元件动作，区域块内负荷由分布式电源供电，如果这区域块内的负荷和分布式电源可以持续稳定运行，由分布式电源独立供电，称为“孤岛运行”。配电网内部分负荷转化为孤岛运行，可以提升配电系统的可靠性和经济性。一般而言，分布式发电的保护继电器在执行自身的功能时，因为其数量多，控制起来比较复杂，所以分布式电源一般并不接受来自于任何外部与之所联系统的信息。使其本身相对独立性，举例来说，如果一配电网的断路器遇到后，可能已经打开，但分布式电源的继电器未能检测出这种状况，不能迅速地执行相对的动作，仍然继续向部分馈线供电，最终造成系统或人员安全方面的损害，这也是分布式电源接入系统后会经常碰到的棘手问题，还有待进一步完善与改进。

5.4 引起諧波问题

分布式电源接入配电系统后产生谐波问题的原因有两个方面：间歇性和不稳定性，如风力、太阳能发电，他有着显著的不稳定性，与天气有着明显的相关性，二是分布式电源一般发出的电是直流电，所以不得采用了整流-逆变技术和大量的电力电子设备，再通过变压器进行升压并网，这个过程中，不同类型分布式发电机、不同的分布式发电联网方式可能会产生不同次数的谐波，这就是谐波畸变的一根本来源。

参考文献：

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