1、配网分布式电源并网对电网潮流的影响研究 发布者：管理员 发布时间：11-12-08 阅读量：125 世界性的能源危机也催生了电力行业对新能源的需求，随着用户环保意识的增强，并对电力供应可靠性和经济性提出了更高的要求，基于新能源开发利用的分布式发电技术成为了电力工业一个新的研究热点。分布式发电和大电网的结合，将成为未来电力系统发展的主要趋势。本文简要介绍了几种典型的分布式发电技术的特点，分析了分布式电源接入配电网所产生的影响，并提出了一些相应的措施与对策。 一、引言以集中发电、远距离输电和大电网互联为主要特征的电力系统 世界 电力生产、输 和分配的主要 式。种集中式的大系统 着世界 大 分用户的
2、电能需求， 的一些 也 ： 技术 ，性 。 的 可能引大的电以个电网的currency1“随着 的增， 种集中式的电网 能fi高fl 时 需求“环 ”。来，世界 的能源危机 ，随着 、电的经济成本和环成本的 增，以用户对电力供应可靠性的要求 提高，基于新能源开发利用的分布式发电技术以 可以环，用户 用，时 高性和性势，来 ，fi可 发展中的 的发展 。20世 80 开 ，世界电力工业 经 着集中式供电 式集中和分 相结合的供电 式发展的趋势。 的经：大电网系统和分布式发电系统相结合，分布式发电技术为大电网的 ，能 ，提高系统 性和性的 要 ，并将成为未来发电技术的发展趋势。本文将简要介绍几种基
3、于新能源的分布式发电技术，分析分布式发电技术可能对配电网 来的影响，并提出一些分布式发电技术 研究和 的。、 分布式发电技术特点1.分布式发电技术的 ，对分布式发电并 统一的 。一 为，分布式发电DG(Distribute Generation) 用户特 的需要、 的配电网经济 行或者时 两 面要求，fi用户 场或靠用户 场配置的功率为小型，与环容的发电机组。从广来说，分布式发电可以 任何 装的用户附的发电设施，包括冷热电联产、热电联产各种蓄能技术，而 论 些发电形式的规 大小和一次能源的使用类型。2. 分布式发电技术分类按照分布式发电使用的能源 否再生，可以将分布式发电分为两大类。一类 基于
4、可再生能源的分布式发电技术，主要包括：风能发电、太阳能 伏发电、生物质发电、地热能、海洋能、生物质能发电形式“另一类 使用 可再生能源发电的分布式发电，主要 ： 机、微型气轮机、料电池、热电联产发电形式。几种主要的分布式发电形式特点：（1）风能发电将风能转化为电能的发电技术。风能蕴藏量巨大，可再生，分布广， 显的环保 。且发电成本，规 比较显著。风能发电技术 fi已经发展得较为成熟。风力发电形式 并网型和离网型两种。 中并网型风力发电 大规 开发风电的主要形式， 来风电发展的主要趋势。离网型风力发电可以为偏远地区或无电网的地区提供电能。（2）太阳能发电应用较多的 太阳能 伏发电技术。 原理 利
5、用半导体材料的 电应直接将太阳能转化为电能。 太阳能 伏发电的成本太高， 能 取之 尽用之 竭的清洁能源，而且 地域限制，发电装置 可靠，规 ， 发展 仍 被广泛看好。（3）生物质发电生物质发电 利用生物质，例如：秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物，直接烧将生物质能转化为电能的一种发电 式。它 一种可再生能源发电， 发电成本，容易控制，环保综合利用果好。 电能转换的率，生物质料的获取、存储和 的供给较困难。生物质发电的容量和规 限制。（4）微型气轮机发电以天 气、甲烷、汽油、柴油为料的超小型气轮机发电技术。 发电率较高，且体积小、质量轻、小、 行维护简单。（5）料电池发电料电池 一种fi恒温状 ,
6、直接将存储fi料和 化 中的化 能高、 环 好地转化为电能的装置。点 ：率高、能 的 化、清洁无、 地 。力发电和生物质发电以 ，多 基于可再生能源的分布式发电技术 一些 的特点：能量 ，且随机性， 性 ， ，风力发电和太阳能 伏发电 天气的影响。而使用化 料的分布式发电技术性能 比较 ，易于控制。 3.分布式发电技术的发展 状来，世界 对分布式发电的研究和应用 取得了 性的 展，分布式发电fi电力生产中所 的比 来大。 发展分布式发电的之一， 世 开 开发以来， 已 6000多分布式能源， 分布式发电的场已10多 ， 大多 currency1用分布式发电设 提供的。 分布式电力联“(DPCA
7、)的研究，未来20中分布式能源将 未来新增发电容量的20%，量为几 GW。 的电力研究fi(EPRI)，2010分布式能源的场可2.5-5GW/， 能源 也制fl了相应的发展 。 本为能源源 ，较 的用了分布式能源系统，研制了各种 的分布式发电产，如各种用于发电的料电池，并大量生产太阳能 伏电池，2004 世界太阳能电池组 产量为1200MW， 中本生产的为610MW， 50%。 “各特意用以可再生能源为主体的分布式发电技术的应用，如、”利用 置fi的太阳能 伏发电系统，开发 的供电系统“ 大量用天 气为发电的料“ 利用生物质能较好的。发发布的可再生能源中 发展规中提 , 2020要力 成 电
8、3TW，风电30GW，生物质发电30GW，太阳能发电118GW，使可再生能源 量 能源 量的15% 。 给基于新能源发电的分布式发电的发展了 利的 。、 分布式电源接入对配电网的影响一而言，分布式电源 直接接入配电系统（380V或10kV配电系统）并网 行或取 行的 式。分布式发电的接入对配电网的供电经济性和 点电 、潮流、 电流、网 供电可靠性 来影响， 也对规设提出了新要求。1. 对配电网规的影响统配电网规的主要任 规 间网 中 间 的结果和 网 的基本状 的系统设 ， fi 增和 可靠供电的 提 ，使配电系统的设和 行 用 小。分布式发电的接入，使得配电网规 了 统的 式，对配电网规成了
9、 远的影响。主要 为：（1）分布式电源的接入 影响系统的 增 式，使原 的配电系统的 和规面 着更大的 性。（2）配电网本 点 多，系统增的大量分布式发电机 点，使得fi所 可能网 结 中 网布置 更困难。（3）对多种类型分布式发电合联网供电系统， 各类型能源分布特征 型，fi配电网中 合理的电源结 ， 利用各种类型电源成为 的。，能源 策和规也将直接影响配电网规 策 。Optimal Distributed Generation Allocation in MV Distribution Networks介绍了一种可fi中 配电网中接入分布式电源的 装地点 。 以 容量 限、 电 形 以 相
10、 电流 ，以网 和网 用 为 ，用基 对分布式发电设的 装置和容量大小求 。MV Network Planning Under Uncertainties on Distributed Generation PenetrationfiOptimal Distributed Generation Allocation in MV Distribution Networks基 ，对系统 行中分布式发电存fi的各种 性 ，用 发式 。应用 策原理，从而提出了一 新的配电网规 。2. 对配电网网的影响统的配电网网 与 。分布式电源的配电网网 仅和 ，时 与分布式电源的容量和 体置以网 的拓扑结 紧 相
11、 。分布式电源接入配电网后，配电系统原 的单电源辐射式网 将 为用户互联和多电源的弱环网 。配电网的潮流分布将发生 本性的 化， 再 单 地从 电母 流各个 ，而 大小和 无 。一 象的出 将直接导致配电网的网发生 化。Loss Allocation in Distribution Networks with Embedded Generation对配电网网 行了 量分析。基于比例分享原理，用 ， 射状配电网 各组成 分的 功和无功，以 来 对网 用的电流值。3. 对配电网继电保护的影响分布式发电接入配电系统后，对配电系统继电保护的影响主要 fi以 几个 面：（1）可能引原 的继电保护装置敏
12、或拒动。分布式发电产生的 电流可能 减小流 继电器的电流，使 保护无 动，从而导致 能时切 。(2）可能导致配电系统的继电保护误动。相邻 的 可能 导致分布式电源所fi的 保护误动。(3） 了配电网的 平。分布式电源 量和种类的 提高或配电网的 平。大容量的分布式电源将导致 电流产生大幅 的 化。(4） 合闸 大事 电。若 跳闸后，分布式电源 止 行或从电网中切 ，成的 合闸将 导致继电保护装置误动， 大事 电。Effects of Distributed Generation on Protective Device Coordination in Distribution System 出
13、，分布式电源的配电网中，分布式电源的 体置和容量大小将 切影响保护装置的 和控制 。3. 对配电网电能质量的影响分布式发电接入配电网，对配电网的电能质量产生的影响主要 以 两个 面：(1)对配电网电 波动的影响fi 统配电网中， 功和无功 随时间的 化 引系统电 波动。沿 ，电 波动大。若 集中fi配电系统的 附，电 的波动将更严 。分布式电源接入配电网后，主要以 面两种 式对系统电 成影响： 分布式电源与当地的 行，即分布式电源的输出量随 的 化相应地 化(增或减小)， 时分布式电源将抑制系统电 的波动“分布式电源 能与当地的 行。分布式发电功率随机 化、分布式发电机的 影响与当地 的 行，
14、引电 波动、电 闪 以电能质量。(2）谐波分布式电源接入配电系统后产生谐波的原 两个 面，一 分布式电源的能量转换 间歇性和 性， 分布式电源中用了流-逆 技术和大量的电力电子设， 类型分布式发电机、 的分布式发电联网 式可能 成 的谐波畸 。如 恒频风电机组， 流器 处于工状 ，产生的谐波电流大小与机组输出功率基本 性 系，即风 大小 。A PV Dispersed Generator分析了 伏发电单（PV）接入配电网 否电网的电能质量。者研究了 克萨斯州的200kW 场 所处的配电网，通 时间和大量的监 工，从监 分析得 结论： 场入网并 成所fi的配电网电能质量 。The effect
15、of dispersed generation on Power quality in distribution system讨论了接入分布式发电的大型配电网的一些 要母 的谐波电 平，并提出了可以fi谐波电 平较高的母 装特殊的滤波器来抑制谐波电 。4. 对配电网可靠性的影响大量的分布式发电接入配电网后， 结 发生了 本性的 化，可靠性分析 型和 也就随之也 得很 。分布式电源 行 式的 ， 对配电网的可靠性也将产生 的影响。如果分布式电源 为配电系统的用电源来使用， 分布式发电的接入可以提高系统的供电可靠性“如果分布式电源 和系统电源并网 行，控制 好 可能系统的可靠性，反之 可以提高可靠
16、性。为并网 行时分布式发电设本 的可靠性将 影响系统供电可靠性的 要 ，而分布式发电设于 、可靠性 高以 行经 ，与 统的配电系统可靠性 较大的 距， 一 取单 的分布式电源供电。分布式发电引入配电系统后，可能 产生一种新的 行 式孤岛 行。“孤岛” 包分布式电源的配电网与主配电网分离后，仍 继 所fi的 配电网输电。无意中形成的孤岛，可能 对系统、维修人员成危害，而且 可能出 的供需 平衡将严 害电能质量，从而配电网的供电可靠性。若事 应对策略来应付孤岛的出 ，利用孤岛 大限 地孤岛 的 供电， 可以提高配电网的供电可靠性。2003北 大电事 中的孤岛 行 分布式发电提高配电网供电可靠性能的典。分布式发电对配电网可靠性的影响研究用基于区间的配电网可靠性评分析了参 对配电系统可靠性的影响，通 网 简化值分布式电源接入配电系统可靠性评的各项区间 ，证了为用电源的分布式电源可以善配电网可靠性。分布式电源的配电网供电可靠性 配电网中 的 要 ，以值 大 为 ，配电网孤岛分的 型，用 的适用于分布式电源的配电网供电可靠性 小 型。并通仿真 ，分布式电源合理接入配电网后，可以提高配电网的供电可靠性。
