（云南电网有限责任公司红河供电局 云南省红河州蒙自市 661199）
摘要：本文根据分布式电源（Distributed Generation, DG）并网特点和要求，从不同方面分析了DG并网后对配电网继电保护、电能质量、系统可靠性、隔离变压器、经济效益和实时监控、调控等方面的影响，对分布式电源技术和配电网的发展具有重要意义。
关键词：DG，继电保护，可靠性，电能质量
引言
分布式电源(Distributed Generation,DG)指为满足用户特定的需要、支持现存配电网的经济运行或同时满足这两方面的要求且在用户现场或靠近用户现场的小型、与环境兼容的发电系统。它通常采用太阳能、地热能、生物质能、天然气、沼气等进行发电，是一种最清洁、最有效的能源利用方式[1]。
随着可再生能源技术不断发展，DG已经成为电网能源补充的重要来源之一。其规模大约在几十千瓦至几十兆瓦，相对于电网属于中小规模。一般而言，分布式电源可以采取并网运行或者单独运行（也称孤岛运行）的方，与配网并网运行时，直接经隔离变压器与配电网380V或10kV母线相连接。
DG大规模在配电网接入导致在局部供电系统结构发生变化，短路电流的分布发生巨大的变化，导致继电保护、安全自动装置不能正确动作。同时，DG接入还会对配电系统的电能质量、可靠性、经济效益、实时监控和调节等方面的影响。由于配电网对用户供电需保证相当高的可靠性和电能质量，只有在DG对配电网的不利影响基本消除后，DG才能与并入配电网运行。
DG对继电保护的影响
分布式电源接入配电后，网络结构由单一电源变成多电源网络。正常运行时，网络中的潮流分布将发生变化，导致系统故障时短路电流的大小、流向均会发生变化。如图1所示，分布式电源DG接在距离线路L末端x(占线路的百分比)母线处，在接入分布式电源DG前，配网的电流瞬时速断保护整定值按照躲过本线路末端发生短路故障时的最大短路电流来整定，过电流保护整定值按照躲过最大负荷整定。
当线路末端发生短路故障后，DG将向故障点提供短路电流，从而减小了保护1检测到的故障电流。DG安装位置的不同将影响短路电流值的大小。
图1 含DG配网示意图
配电系统中原有的继电保护设备之间保护配合关系将会受到影响，保护的动作时间和动作行为都将随之改变[2-5]。其影响主要包括以下几个方面：
(1)导致电网中同一线路保护的灵敏度降低甚至拒动。
(2)导致电网中同一线路保护误动。
(3)导致电网相邻线路的瞬时速断保护误动，失去选择性。
(4)DG可能导致重合闸不成功。
DG对用户电能质量的影响
DG的运行方式分为并网运行和孤岛运行，受限于客观运行条件（例如，风力发电、光伏发电）和用户对电力的需求，可能使配电网的电压发生波动。DG的频繁的接入和孤岛运行会使配电线路上的潮流迅速发生较大变化。因此调压难度增大，可能出现不可控。另一方面，电力电子型电源被广泛运用DG领域，调节晶闸管的触发角的来调节无功功率的方式代替传统的电压调节方式。实际运行中，DG对其安装母线处的电压骤降可能有所帮助，而对远离其母线处的其他母线电压骤降可能无助。当DG在孤岛方式运行方式下，无储能元件或存储的能量太小就易使用户负荷发生电压闪变。此外，广泛的采用电力电子型的分布式电源容易对电网产生谐波，造成谐波污染，影响电能质量。
DG接入对配电网系统可靠性的影响
分布式供电采用的是分散、就地的供电方式，它能够及时快速的向用户提供电能。当配电网关联负载较大时，分布式电源能在相关控制策略下快速投入使用，从而提高整个配电网系统的可靠性。DG的接入增加了配电网的输电裕度，在一定程度上可消除输配电网的过负荷和堵塞，有助于提高配网运行的可靠性，但有时DG也会对可靠性产生不利的影响。合理的DG布置和恰当的电压调节方式可缓解系统电压骤降，增加系统对电压的调节性能；通过对DG的特殊设计，可使其在配电系统发生故障时，DG仍能保持运行，从而提高电网系统的可靠性。但当大系统停电时，供给DG辅机的电源会失去，导致DG同时停运，这种情况将根本无法保证供电的可靠性。同时，DG并网后，若其与配电网的继电保护配合不好，可能造成继电保护误动作，从而使其可靠性降低。DG安装地点、容量和连接方式的不适当也可能导致配网可靠性变低。
DG对实时监视、控制和调控的影响
配电系统的实时监视、控制和调度是由供电部门统一来执行的，在DG为并入配电网前，原有电网是一个单电源的辐射电网，信息的采集、开关的操作、能源的调度等相对比较简单。但是随着DG的接入使此过程复杂化，信息量必然会增加，对这些信息的判断（作为监视信息、还是作为控制信息）以及其执行者确认等，都得根据DG并网的自身特点和结构重新进行整定和审定，最终通过具体DG并网协议确定。
DG对配电网系统变压器的影响
当DG并入电网增加系统的短路电流的大小、改变潮流的方向。DG通过隔离变压器、电缆线路、开关等与配电网相连，当配电网发生故障(如三相接地短路)时，导致配网侧开关断开，DG侧开关也会断开，如果此时DG隔离变压器空载运行，隔离变压器的电抗与输电线路中大电容相互之间会发生铁磁谐振从而造成过电压，甚至还可能引起较大的电磁力，使变压器发出噪声，严重时造成变压器的损坏。
DG接入对配电网系统经济效益的影响
DG的接入将投入大量的电力电子器件，同时可能使原配电网的某些设备闲置或成为备用，例如：当DG并网运行时，与配电系统相连的隔离变压器和输电线路因负荷小而轻载，致使配电系统中部分设备成为相应DG的备用设备，以及大量新型电力电子器件的投入，从而使配电网的成本增加，供电公司的效益下降。另外还有可能导致配电系统负荷预测更加困难。
结论
随着越来越多的DG接入配电网，DG对配电网影响也将越来越广泛，将受到电力研究者重视。本文从不同角度分析了DG并网对系统稳定、电能质量和经济效益等方面都有重要的影响，对DG技术和配电网发展意义深远。
参考文献
[1]王伟.含微网配电系统的继电保护问题研究.山东大学.
[2]M．T．Doyle，“Reviewing the impacts of distributed generation on distributionsystem protection”in IEEE Power Engineering Society Summer Meeting Conf. July 2002，v01．1，PP．103-105．
[3]王希舟，陈鑫等.分布式发电与配电网保护协调性研究[J].继电器，v01．34，no.3.
[4]钱科军，袁越.分布式发电技术及其对电力系统的影响[J].继电器，2007，35(13)：25—28
[5]赵豫，于尔铿.电力零售市场研究(六)分散式发电对电力系统的影响[J].电力系统自动化，2003，27(15)：25—28
论文作者:何利君,郑琳
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：配电网论文; 分布式论文; 系统论文; 电网论文; 可靠性论文; 电源论文; 电能论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;