摘要：配电网中使用分布式电源，会对配电网产生很大的影响。本文通过运行潮流程序，对配电网接入了分布式电源前后的电压进行了计算，探讨了辐射型配电网络接入分布式电源前后负荷节点电压的变化情况。
关键词：分布式发电；电压影响；配电网
在配电网系统内，许多工业用电、商业用电以及居民用电情况具有很大的随机性，由于许多随机因素，配电网的设计和整体运行迎来了很大的影响。而且，最近十年以来，全球的能源问题都十分紧迫，加上煤发电和核能发电的成本不断上涨，以及对环境的影响越来越大，现有电力系统主要是通过集中发电再进行远距离输电，它的缺点越来越明显。基于此，分布式发电被科学家研究了出来并且不断发展。分布式发电技术有效地补充了大电网系统，分布式发电优点包括了投资低、能耗低以及十分安全灵活，在发电领域所占的份额越来越大。
随着电力系统中的分布式电源所占的份额越来越大，必须让分布式发电在系统里稳健运行。分布式电源接入电网后，电网的系统电压会发生变化。本论文研究的是放射状链式配电网络在接入分布式电源之后负荷节点电压变化的规律。本论文将结合分布式电源出力、接入位置以及功率因素的变化规律，得到分布式电源在配电网中接入位置和出力限制等的结论。
一、分布式发电
分布式电源的定义是，发电功率在几十KW到几十MW之间，是一种模块式的发电设施，大多分布在负荷附近，十分经济安全。分布式发电与传统集中式发电相比，分布式发电的规模比较小，而且与用户的距离较近，可以直接给附近的负荷供电，或者通过电网的需求情况来精准向电网输出电能。电网接入分布式分布式电源电源之后，会对输电网的电压、电能质量、系统保护和调度运行带来非常好的影响。
分布式电源接入系统之后，如果想要进行潮流计算，就要对不同的节点选用不同的处理方式。内燃机和传统燃气轮机这些传统的分布式电源通常是使用同步发电机。同步发电机和逆变器在接入电网的分布式电源之后，都可以将其变成PV节点。光伏发电系统和燃料电池等分布式电源大多是通过逆变器接到电网内的，可以把电流逆变器当成PI节点。本论文分布式电源采用的是异步发电机的风力发电机。在潮流计算时，可以对他进行简化，看成是一个”负的负荷”,视为PQ节点，分布式电源的有功功率和无功功率是固定的。可以将节点简化，当成PQ节点。分布式电源在不变的有功功率下运行，接口的无功功率和电压的运行模式则要具体情况具体分析。
二、分布式电源对系统的影响
2.1分布式电源容量对电压的影响
想要探究不同容量的分布式电源对系统电压带来的影响，就要固定分布式电源的数量及它们的位置。分布式电源在配电网中起到的是辅助电源的作用，只是配角，如果接入的分布式电源过多，就会增加系统维护的成本，而且还会影响继电保护的作用，非常不经济安全。分布式电源的产生也是需要一定的条件，不能随随便便获得，应该对当地的自然调节和安全性等方面进行综合考虑。
在确定了分布式电源的数量之后，为了使配电网的损耗降到最低，可以设定电压不越限、有功功率和无功功率平衡等条件，通过遗传算法来算出最适合分布式电源接入的位置和最合适的分布式电源容量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
电网接入了分布式电源之后，系统内的潮流会发生变化，想要潮流在适当的范围内变化，就要限制分布式电源的容量。在现实运行时，如果网格中有许多分布式电源，但负荷的总容量通常仍需要大于分布式电源的总容量，这样做的目的是为了确保整条配电线路都为严格吸收型的受端网络。因为分布式电源的启动和停止不收电力系统调度的影响，所以当单台分布式电源的机组的容量过大时，启动和停机的时候会影响附近居民的用电情况。
2.2分布式电源功率因数对电压的影响
使分布式电源的容量和位置保持不变，通过前文提到的遗传算法算出电网损失最低的接法，改变分布式电源的功率因数，探究不同功率因数下分布式电源对系统电压的影响。
当分布式电源通过超前的功率因数接入的时候，系统电压基本没有变化甚至发生电压下降，不能有效改善电压。当分布式电源以滞后功率因数接入是，分布式电源给配电系统发出无功功率，可以补偿负荷的无功功率，将输电线路中的无功电流减少，从而达到减小有功损耗的目的，来提高电压。
功率因数变化的实质就是分布式电源吸收无功功率变化再输出无功功率。如果分布式电源输出的无功功率比负荷吸收的无功功率更大时，分布式电源所在的节点上回出现馈线上的最大电压，分布式电源输出的无功功率越大，节点的电压就会变得越大。在现实运行过程中，我们需要加入调压装置来确保电压不会越限。
要想设计一个分布式系统，就必须对分布式电源的位置和容量进行精准设计。因为分布式电源大都接入用户一端，所以要求通过对客户终端所需的容量以及所处的位置进行分析，全面考虑每一个衡量指标，来确定最终采用的发电方式。含有分布式电源的配电网中，由于分布式电源的总容量有限，需要进行一定的无功补偿，可以在分布式电源接入的地方安装适当的务工电压支撑设备，一般可以使用电容器。要确定分布式电源的位置，不但要对周围的能源、交通运输、地理环境等进行综合考虑，而且要认真考虑它的布置情况，最大限度地减小能耗，来取得最好的使用效果。
参考文献
[ 1] 王守相 , 王成山 . 现代配电系统分析[ M] . 北京 : 高等教育出版社 , 2007 .
[ 2] 王敏 , 丁明 . 含分布式电源的配电系统规划[ J] . 电力系统及其自动化 , 2004 , 6( 16) : 5-8 .
[ 3] 王成山 , 陈恺 , 谢莹华 , 等 . 配电网扩展规划中分布式电源的选址和定容[ J] . 电力系统及其自动化 , 2006 , 3( 30) : 38 -40 .
[ 4] 李斌 , 刘天琪 , 李兴源 . 分布式电源接入对系统电压稳定性的影响[ J] . 电网技术 , 2009 , 3( 33) : 84 -87.
[ 5] 颜伟 , 刘方 , 王官洁 , 等 . 辐射型网络潮流的分层前推回代算法[ J] . 中国电机工程学报 , 2003 , 8( 23) : 76 -80 .
[ 6] 胡成志 . 分布式电源接入系统的研究[ D ] . 重庆 : 重庆大学 , 2005 .
[ 7] 王志群 , 朱守真 , 周双喜 , 等 . 分布式发电对配电网电压分布的影响[ J] . 电力系统及其自动化 , 2004 , 16( 28) : 56 -60
论文作者:王成瑞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：分布式论文; 电源论文; 电压论文; 功率论文; 电网论文; 系统论文; 节点论文; 《电力设备》2017年第5期论文;