摘要：由于新农村建设和农商经济的不断发展，农村电网(进一步说是农网)的负担不断增加，一些农村地区存在供电不足、电压质量下降等问题，农村低压专项管理已成为目前电力行业测试运行能力的一项重要任务。分布式电源，以下简称DG）是指将点电源配置在传统电网中，为其供电半径内的负荷供电的技术。
关键词：分布式电源；农村电网；低电压治理
引言
低电压问题对于农村配电网安全平稳运行造成了严重的影响，因此需要相关电力企业重视这一问题，通过全面了解导致农村低电压问题的原因，在农村配电网低电压治理过程中加强对分布式电源的应用，充分发挥分布式电源对促进配电网电压质量提升的作用，使得农村配电网低电压问题得到妥善解决，为农村日常生产生活用电提供有力的保障。
1低压电网质量问题的提出和意义
通常而言，低压电网是指电网所输送的电能电力对用电设备的匹配性，匹配系数越高，说明低压电网越好。在电力工程行业内，对低压电网涵义的诠释有多个不同侧重点，因而存在多种不同类型的概念界定。对于电力部门而言，低压电网则主要体现在电压的稳定性、频率的可靠性以及供电的连续性等多个方面；对于电力用户而言，低压电网则以满足用电需求为基准条件。当前，由于电力需求的日益旺盛，为持续满足社会生产生活高企的用电需求，部分情况下影响了低压电网。在这种背景下，如果低压电网得不到有效控制与扭转，则会对社会正常生产生活构成严重威胁，甚至造成不可估量的重大经济损失，因此对电网低压电网进行有效分析与控制意义重大。电网电能控制是一项系统性较强的工作，涉及要素多、涵盖范围广、技术要求高，需要以完善的低压电网监测分析技术为支撑。
2分布式电源对电网低压电网的影响评估
2.1分布式电源对电压偏差的影响
在分布式电源接入电网的前提条件下，原有辐射状的网络会向着有源网络转变，其中涵盖了电源与负荷要素，并会造成功率起伏波动，对电网电压带来直接影响，形成电压偏差。电压所出现偏差的大小除与分布式电源密切相关外，还与电网系统传输的有功功率与综合电阻乘积关联密切。由于电网运行具有相对独立性，因此有功功率发挥的作用相对明显，综合电阻占据更为主动性的地位，因此电压偏差受该要素的影响更为显著。同时，由于分布式电源接入的方式与过程有所不同，对电网电压造成的影响也并不完全相同。
2.2分布式电源对电压暂降的影响
一般情况下，在保证分布式电源接入方法合理的基础上，其对电压暂降的影响并非十分明显。需要指出的是，分布式电源的接入在某种程度上可有效缓解电压暂降波动幅度。
2.3分布式电源对电力系统谐波的影响
分布式电源的主要表现形式有光伏发电、风力发电、燃料电池等，这些不同的形式通过电力电子装置实现并网。电力电子装置的主要作用在于传递电能能量，在传递过程中易出现电流波形变形，突破原有正常波动区间，无形之中提高了系统荷载，造成电力系统谐波出现。分布式电源接入谐波所造成的影响，与分布式电源容量、公共连接点供电设备容量等要素相关，其容量越高，则允许谐波的对应值则越小。
2.4分布式电源造成的系统配变直流偏磁问题
逆变器在分布式电源接入过程中发挥着极为关键的作用，扮演着串联沟通的重要角色。部分情况下，由于逆变器自身存在参数失衡、脉冲不均等特点，易产生直流电流分量，控制不当会流入配电变压器，造成系统配变直流偏磁问题。
3分布式电源解决低压问题的相关措施
应用DG来解决农网低压问题，除了多量合理的布置电源点，尽力控制减小不合理的供电半径之外，还需要积极优化供电线路的参数，和功率优化问题。
3.1分布式电源布置原则
简化农网主线与支线的电网功率分布如图1，其中△为干路主电源点，●为农网中随机分布负荷点，相连接的两条线路中，粗线为主干线，细线为分支线。电网的损耗和电压降落受主干线位置和支路上负荷矩的影响，通常主干线位置的选择一般遵循着损耗最小原则，同时使负荷点至主干线的负荷矩F最小，因此主干线的位置根据负荷矩来确定。促进农村供电线路优化。
对于农村低压配电线路而言，有功功率大小与输电线路本身的长度对于线路末端电压有着较为明显的影响，因此若仅仅依靠无功补偿，则很难达到低压治理要求。因此还需要对线路电阻参数及有功分量对线路末端电压的影响加以充分的考虑，通过对供电线路进行改善优化，即减少线路电抗与电阻。对于低压配网来说，主要是减少线路电阻，需要结合电网实际，促进电网网架优化，缩减供电半径，增加导线的截面。
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图1电网功率分布示意图
3.2供电线路参数优化
考虑到农网线路长度和有功功率对末端电压影响非常显著，可以对有功分量和线路电阻参数进行优化。对于低压配电网而言，需要尽量减少线路电阻阻值和阻抗。从电网软硬件设施两方面着手，一是优化配电网基础设施，根据现行标准对设施落后地区更换大截面导线，增设变电站，减小已有站点的供电半径；二是优化电网管理布局，优化供电线路参数，提升供电质量。
3.3优化功率分布
无功功率与有功功率对电压压降的影响均非常显著，故对功率管理的优化在治理低压问题中十分重要。有功功率的提升与配电过程中电压的损耗成正相关，因此可以通过经验预测与负荷监控方向规划和转移地区较大负荷，保证三相负荷的实时平衡，最终通过对有功功率的优化，减小电压网损；无功功率的增加直接引起电压的下降，因此在布置DG电源点的时候，要重视无功功率的补偿问题，电网无功电源配置的主要准则有“随电机布点、随变压器同台布点、沿线路分散布点、变电站集中补偿”，做好无功优化能够有效减少农网电压压降的问题。
3.4电网针对直流偏磁情况的抑制措施
在分布式电源接入的情况下，电网会产生直流偏磁问题，其产生原因在于由逆变器发出的直流分量会形成特定回路，对于阻抗系统的影响仅表现在电阻方面，因此影响程度更深。为有效抑制直流偏磁情况，可采取如下措施。（1）控制直流电流数值；（2）对直流电流进行有效隔离。提高在中性点注入反向直流电流或降低变压器工况条件等方法，均可达到控制直流偏磁问题。但这些方法适用性较弱，仅对于配备数量相对较少变压器的线路适用，且前期经济投入相对较大，经济性明显不足。对于电网规模不足的情况下，则需采取专门措施对直流偏磁进行专项控制。随着电网规模的逐渐提高，直流分量的覆盖面将有效扩大，对相对单一变压器的影响便会被在无形之中消耗，因此可予以忽视。
4.结语
综上所述，低电压问题对于农村配电网安全平稳运行造成了严重的影响，因此需要相关电力企业重视这一问题，通过全面了解导致农村低电压问题的原因，在农村配电网低电压治理过程中加强对分布式电源的应用，在低压配电网中接入分布式电源，可以避免在输电线路上输送无功，减少由输送无功产生的功率损耗，提高电力系统运行效率。
参考文献
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论文作者:朱利忠,钱礼明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：电网论文; 分布式论文; 电源论文; 电压论文; 低压论文; 功率论文; 线路论文; 《基层建设》2019年第29期论文;