摘要：智能配电网是世界各国争先研发的趋势，它的核心能力就是解决新能源接入问题。然后由于各国面临的问题不同致使，其在智能配电网的研究方向上各有侧重。从新能源的利用率、规模性和实用性来看，风能发电和光伏发电是新能源的两大方向。然而其各自的特性也造成了在电网接入上的问题。新能源发电的不稳定、可调度性低、入网性能差等等问题都给智能配电网提出了各式考验，本文将分析探讨新能源接入对智能配电网的影响。
关键词：新能源接入；智能配电网；影响
我国新能源近年发展迅速。由于新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，其接入电网会影响电力系统的安全稳定运行。同时，在政府对电动车产业的大力推动下，我国电动车发展迅速，电动车的充电行为也具有随机性、间歇性。新能源发电技术及其对智能配电网的影响在可再生能源中，光伏发电和风力发电发展最快世界各国都将其作为重要的发展方向。新能源的转换、利用和并网运行技术，是世界各国智能电网技术的研究焦点。
1新能源简述
可再生能源当中，风力发电及光伏发电的发展最快，我国将其作为重点发展对象。新能源的转换与利用和并网运行技术，是我国智能电网技术的研究重点。
1.1光伏发电
光伏发电也称“离网光伏发电”，是利用半导体界面的光生伏特效应，将太阳能转变为直流电能。相较于传统发电，光伏发电具有安全可靠、无噪无枯竭无污染、能源质量高、建设周期短及不受限制等优势。其主要由（充放电控制器、传感器、光伏阵列、逆变器、升压电路、系统控制器及滤波器）等组成。
2.2风力发电
在新能源开发中，风力发电是最具发展前景的发电方式。风力发电是利用技术将风的动能转变为机械动能，再将机械动能转化成电力动能。运行方式分为并网运行及独立运行，与其他发电方式互补运行，如与燃料电池发电、太阳能光伏发电方式互补等。风力发电的优点是：（可再生、清洁、灵活、建设周期短）等。同时也具有（运行波动大、不稳定、间歇性、成本高、噪音及污染大）等缺点。目前，在我国电力新能源接入中，风力发电是最具开发潜力的新能源发电方式。
2新能源接入对智能配电网的影响
在人类生存发展的基础上，传统能源正逐渐被新能源所取代，这是社会发展的必然结果。目前，我国新能源的开发转化技术还处于不成熟阶段，电力新能源的利用开发还不能完全起到主导作用。但对偏远地区供电及补充电量起很大作用。新能源发电具有的间歇性不可控制性、调度性差及波动性等特性，目前这些问题还没有得到解决。在我国电网接纳新能源能力不足的情况下，新能源发电并网运行难度大、成本高，给我国电力系统造成很多不良影响。
2.1对电能质量影响
风力发电与光伏发电在受天气影响时，容易产生发电量不均衡或间断运行的情况，使并网电量不稳定难以调节。由于电流特性，在并网时会因其变动性较大而产生一定冲击电流。冲击电流的增大导致电网电压波动，引发传输线路变动，影响电力系统的安全稳定性。所以，必须要求配电网具备接纳新能源的能力。而风电机组在并网后，会产生电压跌落从而引发电路故障，影响电网安全运行。这些问题的严重与否与电压等级、联网设备、并网容量、短路容量及电源类型等有密切联系。
2.2谐波注入影响
风力发电及光伏发电在并网过程中，会产生谐波与直流分量。其根本原因是系统配置的电力装置。在谐波电流注入电网后，因其变动性较大会引发电压畸变不稳，影响电能质量，造成电力系统继电保护装置错误，电力系统不能正常安全运行。所以在智能配电网系统中，必须配置滤波装置来抵挡并入电网时的谐波含量。
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2.3对网损影响
新能源接入配电网后，输送系统将由单电源辐射式网络变为多电弱环及用户互联网络。电网分布形式将发生根本性变化，使负荷大小与方向无法被预测。电网的损耗不但与负载、电压等因素有关，还与容量大小及系统连接电源的具体位置密切相关。
2.4对配电网络系统实时监控影响
目前配电网系统是一个无源的放射性电网。能源调度、开关操作及信息采集等都较为简单。其控制、高度与实时监测是由供电系统统一进行执行的。新能源接入过程复杂，尤其是需要对新能源接入后出现的孤岛现象进行实时监测预防。当新能源电网与主电网分离后，继续向独立配电网进行输电，继而形成孤岛现象。孤岛中的电压频率不受电网所控制，在频率与电压超出允许范围后，会对用户设备造成严重损坏。在负载容量高于孤岛中逆变器容量时，会造成逆变器超载，出现烧毁逆变器的现象。对孤岛进行反复重合闸操作，会导致该线路反复跳闸，负荷供需不平衡，严重损害电能质量，大大降低了配电网供电的安全可靠性。
2.5并网标准的影响
由于我国新能源发电量所占比例较小，目前还没有制定新能源发电的并网标准。新能源发电并网对电能质量、电网接纳能力、电力系统稳定及电网运行与调度问题没有进行定论，对电能质量及低电压穿越能力和系统控制能力等检测技术也较不完善。包括对逆变器、控制器、双向计量设备及输配电设备的检测。随着新能源并网系统的发展，电量调度运行、电网接纳能力及配套政策等也会提出相应的新要求。
2.6配电网监控影响
现有的配电网调度、监控、采集及操作工作比较简单，一旦在新能源接入供电时，将会使配电网的控制高难度化和复杂化，严重影响配电网供电的安全性及可靠性。
3展望
随着微网、物联网技术、微型风力发电和光伏发电并网技术以及新型滤波充电桩技术越来越成熟，未来的智能配电网必须可以兼容新能源，实现负荷侧的交互，支持多元化电源的灵活接入和方便使用。首先，智能配电网可以利用太阳能光伏发电和微型风力发电不受地域限制的特点，实现新能源的即插即用，建立微型发网系统，组成微型电网，实现自发自用。
所谓即插即用是指在配电网低压侧（或用户侧）自行组网或并网，由智能控制器自动控制组网或并网条件，当满足组网或并网条件时自动组网或并网，反之，则随时脱网。该方式无需建配电站，可降低附加的配电成本，并减少接入点配电网中的传输功率，增加输配电网的输电裕度，减轻输配电网过负荷压力，提高末端电压和系统对电压的调节性能，减少线路损耗。最后，智能配电网还应包括数据自动采集应用与信息的双向传输。通过自动采集配电网的相关数据如供用电量、电压、电流、谐波等进行监控分析，从而实现对智能配电网的实时监控。
结语
新能源开发利用是生产商，投资商和消费者共同参与博弈的市场，更是影响人类社会生存发展的物质基础，新能源革命势必早晚改变人类生存发展结构。当下电力工业新能源接入还存在诸多研发利用问题，新能源的接入可靠性得不到保障，但其快速的发展和无限的潜能都是让人欣喜的，人类离不开能源作为物质基础，大力加强新能源开发利用力度，提高新能源转换科技技术，是人类社会发展的必然趋势。
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阎立宇，男，汉族，硕士研究生，职称：助理工程师，研究方向：高压变压器在线监测与故障诊断、发电厂二次设计、电力系统分析，供职单位：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，供职单位所在省市：陕西省西安市，单位邮编：710075
论文作者:阎立宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/4
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