分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)的影響

1. 分布式電源并網(wǎng)的作用

分布式發(fā)電裝置并網(wǎng)后會(huì )給配電網(wǎng)帶來(lái)一系列積極的影響。

1) 提高供電可靠性。

DER 可以彌補大電網(wǎng)在安全穩定性上的不足。含DER 的微電網(wǎng)可以在大電網(wǎng)停電時(shí)維持全部或部分重要用戶(hù)的供電，避免大面積停電帶來(lái)的嚴重后果。

2) 提高電網(wǎng)的防災害水平。

災害期間，DER可維持部分重要負荷的供電，減少災害損失。

3) DER 啟停方便，調峰性能好，有利于平衡負荷。

4) DER 投資小、見(jiàn)效快。

發(fā)展DG 可以減少、延緩對大型常規發(fā)電廠(chǎng)與輸配電系統的投資，降低投資風(fēng)險。

5) 可以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的用電需求。

如用于大電網(wǎng)不易達到的偏遠地區的供電;在重要集會(huì )或慶典上，DER 處于熱備用狀態(tài)可作為移動(dòng)應急發(fā)電。

6) 減少傳輸損耗。

DER 就近向用電設備供電，避免輸電網(wǎng)長(cháng)距離送電的電能傳輸損耗。

分布式儲能裝置并網(wǎng)后，可在負荷低谷時(shí)從電網(wǎng)上獲取電能，而在負荷高峰時(shí)向電網(wǎng)送電，起到對負荷削峰填谷的作用，提高電網(wǎng)運行效率。

其另一個(gè)重要作用，是與風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電裝置配合使用，可就地補償可再生能源發(fā)電裝置功率輸出的間歇性。

2. 分布式電源并網(wǎng)帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題

DER 的大量接入改變了傳統配電網(wǎng)功率單向流動(dòng)的狀況，這給配電網(wǎng)帶來(lái)一系列新的技術(shù)問(wèn)題。

1) 電壓調整問(wèn)題。

配電線(xiàn)路中接入DER ，將引起電壓分布的變化。由于配電網(wǎng)調度人員難以掌握DER 的投入、退出時(shí)間以及發(fā)出的有功功率與無(wú)功功率的變化，使配電線(xiàn)路的電壓調整控制十分困難。

2) 繼電保護問(wèn)題。

DER 的并網(wǎng)會(huì )改變配電網(wǎng)原來(lái)故障時(shí)短路電流水平并影響電壓與短路電流的分布，對繼電保護系統帶來(lái)影響:

(1) 引起保護拒動(dòng)。

DER 對保護動(dòng)作的影響如圖1 所示。如果一個(gè)DER 接在線(xiàn)路的M處，當線(xiàn)路末端k 處發(fā)生短路故障時(shí)，它向故障點(diǎn)送出短路電流并抬高M(jìn) 處的電壓，因此使母線(xiàn)處保護R 檢測到的短路電流減少，從而降低保護動(dòng)作的靈敏度，嚴重時(shí)會(huì )引起保護拒動(dòng)。

(2) 引起配電網(wǎng)保護誤動(dòng)。

在相鄰線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，DER 提供的反向短路電流可能使保護誤動(dòng)作。

(3) 影響重合閘的成功率。

在線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，如果在主系統側斷路器跳開(kāi)時(shí)DER 繼續給線(xiàn)路供電，會(huì )影響故障電弧的熄滅，造成重合閘不成功。如果在重合閘時(shí)，DER 仍然沒(méi)有解列，則會(huì )造成非同期合閘，由此引起的沖擊電流使重合閘失敗，并給分布式發(fā)電設備帶來(lái)危害。

(4) 影響備用電源自投。

如果在主系統供電中斷時(shí)，DER 繼續給失去系統供電的母線(xiàn)供電，則由于母線(xiàn)電壓繼續存在，會(huì )影響備用電源自投裝置的正確動(dòng)作。

3) 對短路電流水平的影響。

直接并網(wǎng)的發(fā)電機都會(huì )增加配電網(wǎng)的短路電流水平，因此提高了對配電網(wǎng)斷路器遮斷容量的要求。

4) 對配電網(wǎng)供電質(zhì)量的影響。

風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電輸出的電能具有間歇性特點(diǎn)，會(huì )引起電壓波動(dòng)。通過(guò)逆變器并網(wǎng)的DER ，不可避免地會(huì )向電網(wǎng)注入諧波電流，導致電壓波形出現畸變。

3. 分布式電源并網(wǎng)對配電網(wǎng)運行管理的影響

1) DER 的接入，會(huì )增加配電網(wǎng)調度與運行管理的復雜性。

風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電等輸出的電能具有很大的隨機性，而用戶(hù)自備DER 一般是根據用戶(hù)自身需要安排機組的投切;這一切給合理地安排配電網(wǎng)運行方式、確定最優(yōu)網(wǎng)絡(luò )運行結構帶來(lái)困難。

2) DER 的接入，給配電網(wǎng)的施工與檢修維護帶來(lái)了影響。

由于難以對眾多的DER 進(jìn)行控制，停電檢修計劃安排的難度增加，配電網(wǎng)施工安全風(fēng)險加大。

4. 分布式電源對配電網(wǎng)規劃建設與經(jīng)營(yíng)的影響

DER 的大量應用，給配電網(wǎng)的規劃建設與經(jīng)營(yíng)帶來(lái)了新挑戰。

1) 對配電網(wǎng)規劃設計、負荷預測的影響。

由于大量的用戶(hù)安裝DER 為其提供電能，使得配電網(wǎng)規劃人員難以準確地進(jìn)行負荷預測，進(jìn)而影響配電網(wǎng)規劃的合理性。

2) 分布式發(fā)電并網(wǎng)的經(jīng)濟問(wèn)題。

由于DER的接入，特別是對于自備DER 的用戶(hù)，為保證其自備DER停運時(shí)仍能正常用電，供電企業(yè)需要為其提供一定的備用容量，這就增加了供電企業(yè)的設備投資與運行成本，這些費用理應有一部分由DER 業(yè)主來(lái)分擔。因此，需要完善電價(jià)政策，合理地調整供電企業(yè)與DER 業(yè)主的利益。