分布式发电对并网对配电网影响研究

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1、分布式发电对并网对配电网影响研究郑伟广东电网有限责任公司云浮供电局527300摘要:简要介绍了分布式发电(DG)的概念，分析几种主要的分布式发电技术,分析了分布式发电并网后对电能质量、继电保护、配电网可靠性、配电网规划、实时监控和电网调度、孤岛运行问题等方面的影响研究。关键词：分布式发电；技术；并网；配电网1.DG的概念和意义1.1概念DG技术正处在发展阶段，目前尚未对DG有统一的定义。一般认为，DG是指为满足终端用户的特殊需求，接在用户侧附近的小型发电系统。分布式电源(distributedre

2、source,DR)是指DG与储能装置(energystorage,ES)的联合系统,其规模一般较小，通常为几十千瓦至几十兆瓦，所用的能源乜括风能、太阳能、小水电、天然气、生物质能等清洁能源或可再生能源；而ES主要为蓄电池，也有超级电容器或采用飞轮储能等。此外，为了提高能源的利用效率，并降低成木，可采用冷、热、电联供方式或热电联产的方式。2.DG技术2.1风力发电技术风力发电技术是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。由于自然界的风速是极不稳定的，风力发电机的输

3、出功率也极不稳定。风力发电机一般由风轮、发电机、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。风轮是集风装置，其作用是把流动空气具有的动能转变为机械能。风力发电机中调向器的功能是使风轮随时迎着风向，从而最大限度地获取风能。一般来说，风力发电机是利用尾翼来控制风轮的迎风方向的。限速安全机构是用来保证风力发电机的运行安全，其设置可使风轮的转速在一定的风速范围内基木保持不变。2.2生物质发电技术生物质能发电系统是以生物质能为能源的发电工程的总称，包括沼气发电、柴薪发电、秸秆发电、工业冇机废料和

4、垃圾焚烧发电等，这类发电的规模和特点都受生物质能资源的制约。生物质能发电的优点有：生物质是可再生的，苏能源资源不会枯竭；垃圾、奋机废弃物会对环境造成污染，大量农作物秸秆焚烧会污染环境，若将其用于发电，则可变废为宝；生物质资源比较分散，能源密度低因此生物质发电的装机容量一般较小，比较适合作为小规模DG。2.3光伏发电技术光伏发电技术是一种将太阳光辐射能通过光伏效应，经光伏电池直接转换为电能的发电技术，它向负荷直接提供直流电或经逆变器将直流转换成交流输出。光伏发电系统除了其核心部件光伏电池、电池组件、

5、光伏阵列外，还奋能量变换、能量储存以及控制与保护等环节，其结构如图1所示。光伏发电不需要燃料，环境友好，无转动器件，维护简单，维护费用低，由模块组成，可根据需要构成及扩大规模，其应用非常广泛，如太空航空器、微波中继站、城市屋顶光伏发电等。由于光伏发电系统的建设成本较高，其发电效率也冇待提高，影响了光伏发电技术的大范围应用。图1光伏发电系统示意图2.4分布式储能技术当DG以独立或孤岛方式运行吋，储能系统是必不可少的，因此伴随着DG技术的发展和应用，电能存储技术和设备也正在受到越来越多的关注。分布式储

6、能技术主要包括蓄电池、飞轮储能、超级电容器、超导磁储能、相变储能等，另外，还冇利用电加热蓄热砖或蓄热水的蓄热储能，以及制冰及冷水的蓄冷储能。2.DG并网对配电网的影响3.1对电能质量的影响DG对电能的影响主要包括：a）电压波动与闪变。由于DG的启动和停运与用户需求、政策法规、电力市场、气候条件等众多因素有关，因此，艽投入与退出具有不确定性，这就使配电网的电压常常发生波动。DG的频繁投退会使配电网线路上的潮流发生较人变化，从而加大电压调整的难度。同吋，若大型DG的启动、输出短时剧变，DG和反馈环节的

7、电压控制设备相互作用都会直接或间接引起电压闪变。b）谐波污染和直流注入。DG采用大量电力电子技术和设备，因此将给系统带来大量谐波，对电网造成谐波污染。另外，若DG无隔离变压器而与配电网直接相连，则奋可能向配电系统注入直流，使变压器和电磁元件出现磁饱和现象。c）对系统稳态电压的影响。集中供电模式下的配电网一般呈辐射状，稳态运行吋电压沿馈线潮流方向逐渐降低。接入DG后，由于馈线上的传输功率减少Kdg输出无功的支持，导致一些负荷节点的电压被抬高甚至超标。3.2对继电保护的影响DG并网将导致采用传统辐射状

8、供电模式的配电网发生根本性变化，潮流不再单向地从变电站母线流向用户负荷，配电网各种保护定值与机理也将随之发生变化。DG并网对继电保护的影响主要有以下几个方面：a）引起继电保护误动作。传统的配电网末端一般无电源，不会产生转移电流，因而控制开关的继电器亦不具有方向性。当其他并联分支故障吋，会引起安装有DG分支上的继电器误动，造成该无故障分支失去配电网的主电源。b）使重合闸不成功。若配电网继电保护装置重合闸功能已投入，当配电网故障吋，DG的切除时间必须早于重合闸，否则将引起电弧重燃，导致