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摘要：随着社会的快速发展，传统的发电方式所提供的电力已远远不能满足人们的电力需求，在这样的情况下，分布式电源应运而生。分布式电源具有很多优点，但是其在接入现有配电网中仍存在许多问题，本文阐述了分布式电源接入配电网中所存在的一些问题，并对这些问题提出相应的解决措施。
关键词：分布式电源；接入配电网；解决措施
1引言
电力作为当今社会重要的能源之一，与人们的生产生活密切相关，同时随着社会的快速发展，电力的需求也在不断增长。为了满足人们的电力需求，一方面要增加发电机的装机总量，另一方面也要减少电量的损耗。在这样的情况下，分布式电源以其环保的发电方式、较少的输电损耗等优点获得电力行业的关注，分布式电源技术获得了前所未有的发展。
分布式电源具有众多优点，但不可否认的是其在接入配电网中仍然存在许多问题，比如配电系统电压不稳定、电能质量低以及继电保护不可靠等。这些问题严重影响了配电网的运行安全，为了提高配电网运行的安全性以及可靠性，我们必须对现存的问题采取相应的措施，以保证配电网的正常运行。
2分布式电源及其优点
分布式电源指的是靠近用电端附近、系统容量较小的发电机组，它支持在已有的配电网上运行。分布式电源可以用清洁或可再生能源进行发电供能，可便捷灵活地为附近用户供电，可以满足配电网的经济运行要求。分布式电源具有下列几个优点：(1)节能性高，分布式电源可以对能源实现综合梯级利用，能源的利用率高；(2)供电可靠性高，用户附近直接安置分布式供电系统，与大配电网相互配合，极大的提高了供电可靠性；(3)初始投资小，占地面积小、装机容量小、降低了远距离输送损耗和输配电系统的投资，可以满足特殊场合的需求；(4) 环境污染少，燃料多元化，为可再生能源开辟了新方向。分布式供电系统一般都采用清洁燃料做能源，在具有高效率的同时还可以实现环保效益。
3分布式电源接入电网中存在的问题
3.1对配电电压分布的影响
分布式电源作为独立电源，接入现有配电网中会对电流、有功和无功功率的大小和方向产生影响，电压的分布情况也会改变。这是因为原有的配电网是单相输送系统，接入分布式电源后，配电网成为多电源网络，对于配电网中的任何一个节点来说，不管是电压还是潮流的大小和方向都是多变的。配电网原来的潮流是沿线路方向的，经过电路中的节点后电压逐级下降；当分布式电源接入后，每个节点有多个电源经过，节点受到叠加的潮流可能与原来的方向相反。 所以当线路节点上的潮流减少和接入的分布式电源输出潮流叠加后，节点潮流可能比原来的大，此负节点处的电压将会升高，分布式电源就会对各节点的电压造成偏差，具体原理如图1所示。
图1 分布式电源并网对电压的影响
3.2对配电系统电能质量的影响
传统的配电网络呈辐射状，在正常运行状态下，电压沿辐射方向逐渐下降，由于分布式电源输入功率不稳定，势必会对原配电网的功率产生影响，导致系统电压的波动。根据研究发现分布式电源越靠近馈线的末端方向，电压波动越大，这也就是说当配电网的负荷越集中在馈线末端，电压的波动情况越严重。当接入的分布式电源不能与配电网负荷协调运行时，也就是负荷的协调运行受到分布式电源输入功率变化影响，导致电压波动和闪变等现象出现。同时分布式电源接入配电系统中后，有可能会产生谐波，这是因为分布式电源输出具有不稳定性和随机性产生的；同时也可能是分布式电源采用大量的电力电子设备和整流逆变技术以及不同类型的分布式发电机和不同的并网方式造成的。
3.3对配电系统继电保护的影响
当前我国的配电系统大多是单端电源供电放射结构，多采用继电保护装置，这种继电保护装置适合单电源结构。但当分布式电源接入配电网后，配电网成为多电源结构，故障发生时短路电流方向和短路电流大小可能与单电源结构不同，会对已有的继电保护装置产生较大影响，常常会导致保护装置失去保护选择性、保护范围达不到全线等情况发生。
4解决措施
目前解决分布式电源接入配电网中存在的问题的措施较多，但大多处于理论阶段，经过对分布式电源接入配电网中存在问题的分析，我提出下列几条措施。
4.1采用新的输电方式
现有的分布式电源大多是通过交流输电技术并入配电网中的，如果能够采取柔性直流输电技术，能够有效的减小电压闪变等对负荷的影响，同时柔性直流输电技术输入功率变化小，有利于减小分布式电源有功和无功功率变化而带来的电压波动。电压波动减小，电网维护人员能对配电网进行有效监控、降低线路的损耗、能够很好的控制潮流。同时当交流系统发生故障短路时，柔性直流输电系统能有效的起到隔离故障的作用，能保证发电厂的安全上网运行，而且能在系统发生严重故障的情况下，为电网提“黑启动”的能力，分布式电源并入配电网可通过柔性直流输电系统来做到。具体的原理如图2所示。
图2 柔性直流输电原理图
4.2限制输电功率
传统配电网的潮流是单向流动的，配电系统保护正是基于这一特点进行配置的，为使得接入分布式电源后不改变保护系统的配置，应当保证系统潮流方向不发生改变。为此应当对各接入点接入的分布式电源的容量进行限制，也就是接入的分布式电源容量不得大于负荷节点的负荷，理论上一般是配电网符合的10%，具体容量由实际情况决定。
4.3相关装置的合理设置
现有的配电网络采取的是三段式电流保护，其原理是通过识别流过保护装置的电流高于设定值而使断路器动作跳闸或发出信号，由三类保护组成，分别为电流速断保护，即保护一段；限时电流速断保护，即保护二段；定时限过电流保护，即保护三段。实际应用时，一般选取其中两种或三种同时配合使用。
对于配电网所发生的故障，尤其是架空线路，大部分都为瞬时性故障。当保护动作切除故障线路后，故障点会自动消除，若此时将断路器重新合闸，就可以恢复线路的正常运行，因此，重合闸技术的应用极大的提高了电网稳定性和可靠性，减少了不必要的停电时间，更好的保证了对负荷的电力供应。目前广泛使用的是三相一次重合闸技术，即发生故障时三相同时跳闸，然后经过一定时间后三相重合。具体跟保护的配合方式有两种，即前加速保护和后加速保护。(1)前加速保护，当故障发生时，不考虑选择性，首先让变电站出口处的保护无时限瞬时跳闸，随后自动重合，这种方式可以迅速切除瞬时性故障，有利于提高重合闸的成功率。同时，成本投入较小，只需安装一套重合闸设备。一般适用于35kV以下电压等级配电线路上。(2)后加速保护，线路第一次故障时，先依照选择性相应动作，隔离故障段，然后重合，若为永久故障，则保护将无时限迅速动作跳闸。后加速保护的优点在于其维持了保护的选择性，不会扩大停电范围，同时也不受网络和负荷的限制。
5总结
分布式电源的发展能减少对环境的影响，提高整体能源使用效率，提供电压支持，增加电网运行的可靠性和灵活性，其发展已成为必然趋势。本文对分布式电源接入配电网中存在的问题进行了探讨，并提出相应的措施，希望能为他人提供借鉴作用。
参考文献
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论文作者:郭杰,陆蓉,杨平礼
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
标签：分布式论文; 电源论文; 电压论文; 配电网论文; 故障论文; 系统论文; 节点论文; 《电力技术》2016年第5期论文;