浅析分布式电源入网孤岛效应的危害及防范

作者 / 姚振全，国网山东省电力公司临清市供电公司



浅析分布式电源入网孤岛效应的危害及防范

作者 / 姚振全，国网山东省电力公司临清市供电公司

本文主要围绕分布式电源入网孤岛效应的相关危害进行阐述，并结合当前分布式电源入网的有关综合管理方式，形成对孤岛效应的有效解决对策，这样可以提升对孤岛效应的综合控制。

分布式；电源入网；孤岛效应；应用方式

随着目前分布式电源入网的不断运行，对于电力系统的稳定与安全管理，要形成多元化的综合管理方式，在系统运行的安全稳定控制中，结合分布式电源入网并网接入系统的运用方式，可以形成更好的运用。

1. 分布式电源入网的相关概念与特点

■1.1 分布式电源入网

在当前供配电系统的综合管理中，要结合用户端的综合能源利用系统的管理方式，在用户现场以及靠近用电现场，形成与独立发电商投资配置的发电机组，可以满足不同用户的实际需要，因此，在形成公共网络直接供电过程中，可以全面向客户提供相应的电能。

■1.2 优势特点

在分布式电源入网的系统管理中，可以形成在物质能发电、太阳能发电等方面的应用，这样，可以有效的对发电形成可控处理，相比风电、太阳能光伏发电等，能产生良好的效果。并且，分布式电源入网中可以形成特定的电网送电方式，提高电力系统的可靠性。在出现相关设备故障或者其它因素的情况下，可以确保整个电源的稳定性能。此外，不会受到小水电站丰水期与枯水期的影响，能产生相应的作用。

2. 分布式电源入网孤岛效应的相关危害

■2.1 安全影响系数加大

在分布式电源入网孤岛效应的危害中，就会出现多方面的影响，尤其是在安全管理方面，严重危害电力维修人员的生命安全，对于配电系统中保护开关以及动作程序等都会造成相应的危害性，在整个孤岛区域内，对于供电电压与频率的不稳定性质形成对整个用电设备的全面危害，因此，在供电恢复造成的电压相位以及不同步的情况，就会造成再次跳闸或者对光伏系统以及负载系统与供电系统的全面损害。在光伏并网发电系统以及供电过程中造成三相负载的欠相供电问题，也就会造成不同的安全可靠的并网逆变装置，造成一定的影响。

■2.2 对电网备用容量的危害

在分布式电源入网中，电网中接入的分布式电源的功率波动特性与电网负荷波动特性相一致时，就会出现相应的影响，在分布式电源入网并网之后，电网的可用调峰容量在减去用于平衡的负荷波动的备用容量后，剩余的可用电容调峰就会用在分布式电源调峰之中。其中，在整个电网用于分布式电源的备用容量有限的情况下，就不能完全平衡分布式电源的功率波动，也就对整个电容的渗透率有一定的限制。因此，在具体的应用过程中，要接入大量的分布式能源，可以采用相适应的备用电源的管理，全面实现功率输出波动平衡发电与负荷需要，从而实现对整个电网运行的安全稳定控制。

■2.3 对电网运行系统性的危害

在分布式电网运行系统管理中，要对大规模分布式电源接入电网的有效处理，尤其是在无功功率的需求中，就会形成相应的稳定性影响。在风电场的有功不足造成负荷特性极限的功率增大，可以形成对静态电压稳定性的影响，在当前的供电系统中，出现有无功功率不足或缺额等现象，在系统无功电源与整个电网处于不规则的用电过程中，就会造成整个系统电网运行的稳定效能，不利于提升整个系统运行的科学化效果。

3. 分布式电源入网孤岛效应的有效防范方式

■3.1 系统优化模式

在分布式电源入网系统的综合处理中，要形成多方面的有效处理方式，其中，结合现代化的计算机软件处理功能，对整个电源的全面监管，在技术跟进、软件控制等多功能形成系统化的供电处理方式。具有SCADA监控平台及其数据库，涵盖与MEMS（能量管理系统）、电力需求侧管理系统、智能交互用电管理系统、智能电表与集中抄表系统等子系统的二次开发接口或通信接口等功能。可为分布式能源的数据安全、决策智能分析管理提供有力保障。

■3.2 循环技术发展的综合方式

电力系统无功补偿装置顺序控制也需引起足够的重视，在确定了电力系统无功补偿方案后，需要进行无功补偿装置的投切来达到最终的补偿目的。但是在实际操作中，系统中数量众多的调压装置不可能完全做到同时动作，必然有先有后。同时，控制动作间也存在着相互的影响。在操作过程中，会出现设备的反复投切，甚至是多种设备不 能正常的投入补

偿。这主要是由于配电网中某个节点的电压控制器动作会导致相邻节点电压水平的变化，同样，相邻节点的电压控制器动作反过来又会影响本节点的电压水平。

■3.3 分布式电源入网的技术控制

在分布式电源并网接入运行时，加入固定的无功补偿，根据无功电流控制逆变器的输出功率。当并网运行正常时，负载端电压受到电网电压的控制，不受逆变器无功功率输出的影响。当系统进入孤岛运行状态后，一旦逆变器输出无功与负荷需求无法匹配，尽管有固定无功补偿，但仍无法保证电压幅值不变，功率恒定。由于逆变器受系统无功电流值控制，使得电压幅值很快超过阈值，触发保护电路，切除逆变器，达到反孤岛的功能。孤岛效应的检测主要问题在于正常运行状态与异常运行状态差异量的放大。如何通过差异量的大小来线性反映运行状态成为了核心问 题。

4. 结语

因此，在分布式电源入网孤岛效应的危害处理中，要结合多方面的技术控制要点，在整个综合性技术创新、设备管理、计算机信息化建设等方面下功夫，突出在整个管理系统中综合权衡，这样，可以更好的实现对分布式电源入网孤岛效应的全面控制，实现电网配电供电系统的综合优化。

＊ ［1］邱晓燕，夏莉丽，李兴源.智能电网建设中分布式电源的规划［J］.电网技术，2010，34（4）：7～10

＊ ［2］康云龙，郭红霞，吴捷等.分布式电源及其接入系统时若干问题研究综述［J］.电网技术，2010，34（11）：43～47

＊ ［3］韦钢，吴伟力，胡丹云等.分布式电源及其并网时对电网的影响［J］.高电压技术，2007，33（1）：36～40