世界性的能源危机和大气污染等环境问题已引起世界各国在国家战略层面的高度重视，同时随着社会公众环保意识的增强，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供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。
中国可再生能源资源丰富，除水电资源外，太阳能和风能资源也非常丰富。目前，大规模开发利用可再生能源主要集中在大中型风电场、光伏发电场和大型建筑屋顶光伏发电方面，通过10kV 及以上电压等级线路并网发电。新能源的并入配电网的主要方式有：1.光伏发电的接入和并网方式光伏发电系统主要由光伏阵列、传感器、储能型蓄电池和充放电控制器、DC/DC 升压电路、逆变器、滤波器和系统控制器等组成。核心部件是光伏阵列、逆变器和系统控制器。并网方式可以将光伏阵列组件输出与逆变器连接，经隔离变压器接入电网，或者将逆变器直接与电网连接。或者将光伏阵列输出经高频逆变后，通过变压器隔离，再经过变频器与电网相连。
2.风力发电的接入和并网方式目前，已有各种类型的风力发电机结构、发电方式和并网控制方式，如风力发电机有异步发电机、同步发电机和双馈式感应发电机三类，驱动方式有齿轮箱驱动和直驱式两类，运行方式有定转速和变转速两种，变转速风力发电机组的部分或全部容量采用变频器并网运行。并网方式可以将变频器输出经隔离变压器接入电网，或者将变频器输出直接与电网连接。特点与光伏发电系统相同。
可见，新能源发电具有非连续性、随机性、可调度性差的特点。
目前，在电网接纳能力不足的情况下，大规模新能源发电并网会给电力系统带来一些不利影响，电网必须控制接入容量在可控范围内，以最大限度地减小不利影响，存在的主要问题有以下几点：1.间歇性和波动性风力发电和光伏发电受天气影响均具有间歇性和波动性特点，并网电量随机波动较大、可调节性差，并网时会产生较大的冲击电流，从而会引起电网频率偏差、电压波动与闪变，引起馈线中的潮流发生变化，进而影响稳态电压分布和无功特性，使电网的不可控性和调峰容量余度增大，如果电网中没有足够的调峰容量，就会使电力系统的安全稳定性受到影响。因此，除并网风电和光伏发电系统应具备一定的并网技术条件外，还必须要求电网具备足够的调峰容量和接纳能力。同时要求并网发电系统配置有功功率调整和动态无功功率调整控制功能，还需要配置一定的无功补偿，以补偿场（站）内的无功损耗。
2．谐波由于并网风力发电和光伏发电系统均配有电力电子装置，会产生一定的谐波和直流分量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐波电流注入电力系统后，会引起电网电压畸变，影响电能质量，还会造成电力系统继电保护、自动装置误动作，影响电力系统安全运行。所以需配置滤波装置、静止或动态无功补偿装置等，以抑制注入电网的谐波含量。
3．孤岛现象孤岛现象是当电网失压时，并网风力发电和光伏发电系统仍保持对失压电网中的某一部分供电的状态，并与本地负载连接形成独立运行状态。这时，孤岛中的电压和频率不受电网控制，如果电压和频率超出允许的范围，可能会对用户设备造成损坏；如果负载容量大于孤岛中逆变器容量，会使逆变器过载，可能会烧毁逆变器。同时，会对检修人员造成危险；如果对孤岛进行重合闸操作，会导致该线路再次跳闸。由此可见，对孤岛现象的检测和预防是十分重要的，这也是目前并网风力发电和光伏发电系统急需解决的关键技术之一。
再者，分布式电源的接入给配电网的施工与检修维护带来了影响，由于难以对众多的分布式电源进行控制，停电检修计划安排的难度增加，配电网施工安全风险加大。分布式电源的大量接入，给配电网带来的技术问题还具体体现在很多方面。
1．电压调整问题配电线路中接入分布式电源，将引起电压分布的变化。由于配电网调度人员难以掌握分布式电源的投入、退出时间以及发出的有功功率与无功功率的变化，使配电线路的电压调整控制十分困难。
2.继电保护问题分布式电源的并网会改变配电网原来故障时短路电流水平并影响电压与短路电流的分布，对继电保护系统带来影响。分布式电源的并网会引起配电网保护误动，在相邻线路发生短路故障时，分布式电源提供的反向短路电流可能使保护误动作。
分布式电源的并网还会影响重合闸的成功率，在线路发生故障时，如果在主系统侧断路器跳开时分布式电源继续给线路供电，会影响故障电弧的熄灭，造成重合闸不成功；如果在重合闸时，分布式电源仍然没有解列，则会造成非同期合闸，由此引起的冲击电流使重合闸失败，并给分布式发电设备带来危害。分布式电源的并网还会影响影响备用电源自投，如果在主系统供电中断时，分布式电源继续给失去系统供电的母线供电，则由于母线电压继续存在，会影响备用电源自投装置的正确动作。
3.对配电网可靠性的影响根据分布式电源运行方式的不同，其对配电网的可靠性也将产生不同的影响。如果分布式电源是作为配电系统的备用电源来使用，则分布式发电的接入可以提高系统的供电可靠性，如果分布式电源是和系统电源并网运行，控制不好则可能降低系统的可靠性，反之则可以提高可靠性。因为并网运行时分布式发电设备本身的可靠性将是影响系统供电可靠性的重要因素，而分布式发电设备由于其自身不稳定、可靠性不高以及运行经验等因素，与传统的配电系统可靠性还有较大的差距，故一般不采取单独的分布式电源供电。
论文作者:崔柏 张洋
论文发表刊物:《电力设备》第01期供稿
论文发表时间:2015/9/22
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