分布式电源的接入对配电网的影响研究

侯杰缤 廖碧莲 广西大学

1 分布式电源的接入对配电网电能质量的影响

通常，当分布式电源接入配电网后，其特殊的连接方式、启停方式以及其对逆变器等设备的影响会凸显并进一步降低电网电能的质量。

(1）产生谐波污染以及直流偏磁

通常，分布式电源的接入方式有很多，若采用逆变器连接的方式进行连接，则会对电网造成一定的谐波污染。如某光伏并网电站项目中，当10KV、400V、220V 分布式电源接入后，都能够检测到很高的谐波电流总畸变频。进一步的，谐波对电网的影响会随着电网容量的增大而逐渐加大。除此之外，分布式电源的入网还会对配电网的一些关键元件造成一定的影响，其中最受影响的就是逆变器，通常主要影响包括包括参数变化以及触发脉冲的变化，当这些参数由于发生变化而产生不对称分布时，就会形成直流电流，而当直流电流流经变压器时，直流偏磁现象随即产生，最终使变压器发热增加。

(2）造成系统电压闪变

当分布式电源接入配电网后，其启动与停止往往会受很多因素的影响，如用户的用电需求、电力的调度需求以及环境气候因素等，这种启停的不确定性极有可能引起配电网的电压闪变。除此之外，分布式电源的输出功率稳定性较差，当其功率发生改变时，其与反馈环节的电压控制设备之间会产生相互的影响从而引发电压闪变。

2 分布式电源的接入对配电网网络损耗的影响

在分布式电源接入配电网时，配电网网络线路的损耗变化与两者之间的相对负荷量密切相关，若分布式电源的容量较小，则入网后配电网网络线路的损耗将会减小；若分布式电源的容量介于接入节点和配电网总负荷之间时，配电网个别线路的网络损耗会增加；另外，不同类型的分布式电源对于配电网损耗的影响也不同。

综上，当分布式电源接入配电网时，应当根据分布式电源与配电网总负荷量之间的相对关系来合理安排分布式电源的接入位置，这样才能保证在分布式电源接入后网络损耗的降低，通常，衡量标准为分布式电源的容量与配电网总负荷量两倍之间的关系。当前者小于后者时，分布式电源的接入应当选择负荷附近的位置；相反，若前者大于后者，则分布式电源的接入方式将由符合附近的位置向上级电网的位置移动。除此之外，还需要特别注意与分布式电源相匹配的变压器的选择，选择适当的变压器才能有效的降低配电网的网损。

3 分布式电源的接入对配电网继电保护的影响

若配电网接入分布式电源后，其拓补结构也会发生相应的变化，由一开始的单电源结构转变为多电源结构，进而使其某些继电保护也会发生相应的变化，具体如下：

(1）保护误动

当分布式电源接入配电网后，会引起配电网的保护误动。保护误动所带来的后果是，分布式电源接入点的相邻馈线故障导致没有故障的馈线跳闸，进而失去电源。

(2）保护拒动

当分布式电源接入配电网后，会引起配电网的保护拒动，保护拒动是由于分布式电源入网后导致的故障电流引起的，故障电流会使得接入点所在线路保护的检测电流值降低，从而使得相应的保护启动所需要的数值无法达到动作值而不能启动。

分布式电源接入对于继电保护的影响通常会是不具备方向性，如保护装置的熔断器以及自动重合闸等，而如果用户方向敏感性的元件代替保护装置则会使成本大大的增加，因此需要在分布式电源接入后额外注意其对继电保护的影响。

4 分布式电源的接入对配电网规划的影响

随着分布式电源在配电网中的使用频率的增加，配电网的规划难度也不断加大，因此，在对配电网进行规划时，需要充分考虑分布式电源接入产生的影响，通常，分布式电源接入对配电网规划的影响主要有以下几方面：

(1）加大了规划区电力负荷的预测难度。随着电力市场开发程度的不断增大，用户配电网规划区内用户安装分布式电源的自由化程度不断提高，用户在根据自己需要安装分布式电源的同时也会使得规划区内负荷增长的模型发生本质的变化。除此之外，分布式电源的加入会使得配电网输出的稳定性更易受到外界因素的影响，鉴于一上两点，分布式电源的接入使得规划区电力负荷的预测难度不断加大。

(2）通常，配电网的规划本质上是动态多目标的非线性离散规划问题，而这一动态属性取决于节点的数量，而传统的配电网规划需要考虑的节点就有上千个，如果再接入大量的分布式电源，会使得电源节点进一步的增加，最终使得配电网规划时优化难度大大增加。

5 结论

分布式电源的接入会使得配电网从辐射线网络转变为遍布小电源的互联网络，这就会引发一系列的配电网运行安全问题，主要体现在电能质量、网络损耗、继电保护以及电网规划四个方面，因此，加强分布式电源入网对配电网影响的管理，是有效提高电源运行效率和稳定的必要措施。