分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)的影響

1. 分布式電源并網(wǎng)的作用

分布式發(fā)電裝置并網(wǎng)后會(huì)給配電網(wǎng)帶來(lái)一系列積極的影響。

1) 提高供電可靠性。

DER 可以彌補(bǔ)大電網(wǎng)在安全穩(wěn)定性上的不足。含DER 的微電網(wǎng)可以在大電網(wǎng)停電時(shí)維持全部或部分重要用戶(hù)的供電，避免大面積停電帶來(lái)的嚴(yán)重后果。

2) 提高電網(wǎng)的防災(zāi)害水平。

災(zāi)害期間，DER可維持部分重要負(fù)荷的供電，減少災(zāi)害損失。

3) DER 啟停方便，調(diào)峰性能好，有利于平衡負(fù)荷。

4) DER 投資小、見(jiàn)效快。

發(fā)展DG 可以減少、延緩對(duì)大型常規(guī)發(fā)電廠與輸配電系統(tǒng)的投資，降低投資風(fēng)險(xiǎn)。

5) 可以滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合的用電需求。

如用于大電網(wǎng)不易達(dá)到的偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電;在重要集會(huì)或慶典上，DER 處于熱備用狀態(tài)可作為移動(dòng)應(yīng)急發(fā)電。

6) 減少傳輸損耗。

DER 就近向用電設(shè)備供電，避免輸電網(wǎng)長(zhǎng)距離送電的電能傳輸損耗。

分布式儲(chǔ)能裝置并網(wǎng)后，可在負(fù)荷低谷時(shí)從電網(wǎng)上獲取電能，而在負(fù)荷高峰時(shí)向電網(wǎng)送電，起到對(duì)負(fù)荷削峰填谷的作用，提高電網(wǎng)運(yùn)行效率。

其另一個(gè)重要作用，是與風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電裝置配合使用，可就地補(bǔ)償可再生能源發(fā)電裝置功率輸出的間歇性。

2. 分布式電源并網(wǎng)帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題

DER 的大量接入改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)功率單向流動(dòng)的狀況，這給配電網(wǎng)帶來(lái)一系列新的技術(shù)問(wèn)題。

1) 電壓調(diào)整問(wèn)題。

配電線(xiàn)路中接入DER ，將引起電壓分布的變化。由于配電網(wǎng)調(diào)度人員難以掌握DER 的投入、退出時(shí)間以及發(fā)出的有功功率與無(wú)功功率的變化，使配電線(xiàn)路的電壓調(diào)整控制十分困難。

2) 繼電保護(hù)問(wèn)題。

DER 的并網(wǎng)會(huì)改變配電網(wǎng)原來(lái)故障時(shí)短路電流水平并影響電壓與短路電流的分布，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)帶來(lái)影響:

(1) 引起保護(hù)拒動(dòng)。

DER 對(duì)保護(hù)動(dòng)作的影響如圖1 所示。如果一個(gè)DER 接在線(xiàn)路的M處，當(dāng)線(xiàn)路末端k 處發(fā)生短路故障時(shí)，它向故障點(diǎn)送出短路電流并抬高M(jìn) 處的電壓，因此使母線(xiàn)處保護(hù)R 檢測(cè)到的短路電流減少，從而降低保護(hù)動(dòng)作的靈敏度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起保護(hù)拒動(dòng)。

(2) 引起配電網(wǎng)保護(hù)誤動(dòng)。

在相鄰線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，DER 提供的反向短路電流可能使保護(hù)誤動(dòng)作。

(3) 影響重合閘的成功率。

在線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，如果在主系統(tǒng)側(cè)斷路器跳開(kāi)時(shí)DER 繼續(xù)給線(xiàn)路供電，會(huì)影響故障電弧的熄滅，造成重合閘不成功。如果在重合閘時(shí)，DER 仍然沒(méi)有解列，則會(huì)造成非同期合閘，由此引起的沖擊電流使重合閘失敗，并給分布式發(fā)電設(shè)備帶來(lái)危害。

(4) 影響備用電源自投。

如果在主系統(tǒng)供電中斷時(shí)，DER 繼續(xù)給失去系統(tǒng)供電的母線(xiàn)供電，則由于母線(xiàn)電壓繼續(xù)存在，會(huì)影響備用電源自投裝置的正確動(dòng)作。

3) 對(duì)短路電流水平的影響。

直接并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)都會(huì)增加配電網(wǎng)的短路電流水平，因此提高了對(duì)配電網(wǎng)斷路器遮斷容量的要求。

4) 對(duì)配電網(wǎng)供電質(zhì)量的影響。

風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電輸出的電能具有間歇性特點(diǎn)，會(huì)引起電壓波動(dòng)。通過(guò)逆變器并網(wǎng)的DER ，不可避免地會(huì)向電網(wǎng)注入諧波電流，導(dǎo)致電壓波形出現(xiàn)畸變。

3. 分布式電源并網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行管理的影響

1) DER 的接入，會(huì)增加配電網(wǎng)調(diào)度與運(yùn)行管理的復(fù)雜性。

風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電等輸出的電能具有很大的隨機(jī)性，而用戶(hù)自備DER 一般是根據(jù)用戶(hù)自身需要安排機(jī)組的投切;這一切給合理地安排配電網(wǎng)運(yùn)行方式、確定最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行結(jié)構(gòu)帶來(lái)困難。

2) DER 的接入，給配電網(wǎng)的施工與檢修維護(hù)帶來(lái)了影響。

由于難以對(duì)眾多的DER 進(jìn)行控制，停電檢修計(jì)劃安排的難度增加，配電網(wǎng)施工安全風(fēng)險(xiǎn)加大。

4. 分布式電源對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與經(jīng)營(yíng)的影響

DER 的大量應(yīng)用，給配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)與經(jīng)營(yíng)帶來(lái)了新挑戰(zhàn)。

1) 對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響。

由于大量的用戶(hù)安裝DER 為其提供電能，使得配電網(wǎng)規(guī)劃人員難以準(zhǔn)確地進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，進(jìn)而影響配電網(wǎng)規(guī)劃的合理性。

2) 分布式發(fā)電并網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。

由于DER的接入，特別是對(duì)于自備DER 的用戶(hù)，為保證其自備DER停運(yùn)時(shí)仍能正常用電，供電企業(yè)需要為其提供一定的備用容量，這就增加了供電企業(yè)的設(shè)備投資與運(yùn)行成本，這些費(fèi)用理應(yīng)有一部分由DER 業(yè)主來(lái)分擔(dān)。因此，需要完善電價(jià)政策，合理地調(diào)整供電企業(yè)與DER 業(yè)主的利益。