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摘要：人类社会发展的脚步愈来愈快，对地球上各类自然能源如煤、石油等的消耗日益增多。那么发掘新的可供人们使用的资源，并且将其运用到发电系统中是现代社会的当务之急。分布式电源（DG）种类众多，在配电网中普遍应用的是利用风能的风力发电和利用太阳能的光伏发电。在集中发电和大电网运行的基础上，现代电力系统正逐步向含有分布式电源的新型电网发展。然而，随着DG对配电网渗透率不断提高，电网的电压质量不可避免的受到影响，需要引起人们的重视。
关键词：分布式电源；配电网；电压影响
可再生能源和电网的有机结合是智能电网的重要标志之一。由于分布式发电技术具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点，作为可再生能源的理想形式得到了快速发展。然而，随着分布式电源渗透率的提高，分布式电源对配电网的一些不利影响也逐渐显现出来，包括对传统配电网的稳定性、电压分布特性以及网络损耗等指标。通过储能技术，可以缓和分布式发电的间歇性和随机性等特征，从而对维持配电网稳定性起到至关重要的作用。
1 分布式电源特点
1.1灵活经济，节约投资
大多数分布式电源的容量不大，因此重量轻，体积小，十分适合应用在电力缺乏的地区。同样，分布式电源的操作模式多样，方便装配，当地居民可按照现实的地理环境和资源配置采取当场发电的方式。另一方面，分布式电源可以给地区内新增加的负荷提供电源，因其输电损耗、土建和安装成本较低，因此在这些地区无需建变电所，在节约资源的同时提高了经济性。
1.2清洁环保，节约能源
采用了洁净自然资源如光能、风能或氢气能的DG，可大大降低有害物质的排放，为环境保护发挥了重要作用。与长距离输电相比，就近供电降低了高压输电成本，能减少高压输电对附近的电磁污染同时避免了线路对占地面积的需求，减少沿线对树木的砍伐。若分布式电源系统得到合理优良的规划，便可以达到资源的高效利用的目标，使能量转换效率提高到80%以上，这几乎是火力发电机组的两倍，而且基本不会排除有害的二氧化硫和固态废弃物，这样一来，二氧化碳排放量降低50%，氮氧化物排放量降低80%，总悬浮颗粒（TsP）甚至可降低95%，占地面积与耗水量减少60%以上。
1.3安全性能高，可靠性强
分布式电源通常在电网中单独出现，客户要根据现实状况自行操作，因此不可能引起大范围的停电事件，即使配电网中出现大的停电事故，但由于DG使用灵活，启动简单的特点可以在故障期间持续的工作，在网络发生全面崩溃后可以帮助系统启动，从而在一定程度上提高电网可靠性。
2 分布式电源对配电网的影响分析
2.1对稳态电压分布的影响
传统配电网一般呈辐射状，稳态运行情况下，电压沿馈线的潮流方向逐渐降低。接入分布式电源后，在稳态情况下（假设负荷恒定不变），由于馈线上的传输功率减少以及分布式电源输出的无功支持，使得沿馈线的各负荷节点处的电压有所提高，电压被抬高多少与接入的分布式电源的位置及总容量的大小有关。
2.2对系统电压波动的影响
传统配电网中，系统电压波动主要是由有功、无功负荷随时间变化所引起的，并且沿线路末端方向，电压的波动越来越大。如果负荷集中在系统末端附近，电压的波动会更大，一般尽量避免这种情况的发生。分布式电源接入配电网后，会影响系统电压的波动，使其增大或减小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这主要通过2种方式：①分布式电源与当地的负荷协调运行，即当该负荷增加（或减小）时，分布式电源的输出量相应增加（或减小），此时分布式电源将抑制系统电压的波动；②分布式电源不与当地的负荷协调运行，如利用自然资源发电的分布式电源，由于其输出量受自然资源（如风速、太阳光辐射强度等）影响很大，一般很难控制，所以这类分布式电源很难与当地的负荷协调运行，此时分布式电源将可能增大系统电压的波动。
3 分布式光伏电源并网模型的建立
在对分布式光伏电源进行研究时，首先要考虑整个光伏电源的出力情况。光伏电源的出力情况不仅对馈线有着极大的影响，对电网的电压分布产生重要影响，还对整个电网的建立和电源线的建设造成一定的影响。对分布式光伏电源进行分析，首先要选择一条电压为10kV左右的馈线，整个馈线上有6个负荷接入点。在电网运行中，馈线的接入和与其他负荷点之间的距离要能够在结构图上有所体现，电网传输干线的抗阻为0.2～0.4Ω/km。这种电网的阻值处于正常范围内。对电网的建设来说，配电网主要采用的是一种较为简单的PI控制系统。在电网建设时，要能够根据不同的电压建立分布式光伏电源，同时要能够接入到整个配电网中。电网模型要能够根据具体的电网建设原理来建立，以此达到一种与使用状态接近的状态。
4 改善分布式光伏电源的影响
4.1抑制电压波动和防止电压越限
在研究分布式光伏电源的过程中发现，整个系统既可以发出有功功率，又可以发出无功功率。而SVC可以对无功功率进行调节，所以可以利用SVC的调节作用对分布式光伏电源的电压进行调节，也可以对分布式光伏电源的其他5个负荷点的电压进行调节，从而有效将分布式光伏电源的电压波动控制在合理范围之内，保证电源电压的合理和有效。分布式光伏电源在退出运行的过程中，为了防止PV系统因失去支撑而造成电压的浮动较大，需要在接点处设置SVC支撑线路电压。举一个例子，当负荷为5kW的分布式光伏电源退出运行时，要能够在合适的位置设置接入SVC进行电压调节，避免因光伏电源退出造成电压下降，从而给电网运行带来恶劣的影响。所以要对分布式光伏电源进行研究和分析，就要采用整体协同功能对分布式光伏电源进行管理，保证电网的电源处于合理范围内，从而有效解决因电源的辐照度变化和电源降低导致的电路运行波动及电压异常等问题。
4.2电压暂降问题的预估
随机预估方法与实测统计法之间最明显的差别在于，前一种能在较短的时间内，就能够得到暂时出现的电压暂降特征量，为了研究该变量，因此可将其设定为随机发生的情形，根据当前所设立的系统模型，就能够对短路引起的电压暂降来做随机评估。这种方式主要针对以下两种基本假设：当发生短路之后，电压会瞬间下降；当修复故障后，此时电压就会回到原来的正常值。当前主要有三种方式进行随机预估，分别为故障点法、临界距离法和蒙特卡罗模拟法。其中故障点法，就是对于已经发生故障电路，从中选择合适的故障点进行计算，同时要依据保护动作的时间，从而获得具体的暂降持续时长，这样就得到了该短路点的电压暂降特征；而临界距离法，能够得到敏感负荷的电压降某一限值的短路点位置；通过蒙特卡罗模拟法，则需要建立一个概率分布模型，按照该模型的相关数据，进行抽样选取具体的数值。
综上所述，在电网建设过程中，首先要明确分布式光伏电源对配电网电压的影响，深入了解分布式光伏并网系统的组成及控制原理，然后在建立分布式光伏电源并网模型的基础上，对光照引起的光伏出力变化情况对电压影响的情况进行细致分析，进一步分析是否需要采取SVC等无功补偿措施加以应对，以此提高分布式光伏电源接入的配电网电压管理工作的质量。
参考文献
[1]常佳蕾.分布式光伏电源接入对配电网影响及并网规划研究[D].华北电力大学，2016.
[2]赵杉.接纳大规模分布式光伏电源的农村配电网建设研究[D].山东大学，2015.
[3]李亚玲，韦磊，赵景涛，安觅，王前双.分布式光伏并网对配电网电压的影响[J].电源技术，2016，40（06）：1257-1259+1306.
论文作者:任于展1,吴艳玲2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/30
标签：分布式论文; 电源论文; 电压论文; 光伏论文; 电网论文; 负荷论文; 配电网论文; 《电力设备》2017年第24期论文;