（国网河北省电力公司衡水供电分公司053000）
摘要：在电网中接入分布式电源的好处有很多，例如：减少了污染物的排放、提高了资源的利用率、提高了供电的可靠性、有效降低了配电网的网损程度等；但是与此同时，随着分布式电源的不断进步，逐渐也开始对电力系统的正常运行产生了大大小小的影响，尤其是在电网的安全性与稳定性、电网电压、继电保护等方面影响尤为明显。有关部门也给与了高度重视，经过不断的研究实验表明：对于这些不足之处，完全可以通过提高技术手段来改善。因此，我们必须要努力的、快速的展开具有针对性的科研，使得分布式发电可以更好的应用在电网中，从而促进我国电力企业的快速发展。
关键词：分布式电源；配电网；电压；稳定性；策略
虽然到目前为止分布式电源接入配电网仍存在不少问题，但是分布式发电技术高效、环保的特点使其在未来电力能源的发展中国存在较大的潜力。进一步深入对分布式电源在并网问题中的研究，将有利于促进整个电力行业向着更加高效、经济的方向发展。
1分布式电源的优点
1.1成本低、灵活变通
分布式发电电源通常体积小、占地空间小、施工周期短，特别适合用在经济欠发达、相对闭塞的乡村地区，通过布设微型分布式电源，实现地方资源的有效利用，能实现就地发电，达到电能的充分供应，而且分布式发电相对灵活、变通，电力负荷能够被灵活调控，启动也较快。
1.2维护配网的安全性
DG设备可以表现备用电源的功效，从而继续供电，减少断电危险。并且峰谷电价时，DG设备也可以保护供电的安全性，操控电费成本，分布式电源设备处于相对独立的工作状况，不会同大电网相混淆，即便大电网出现问题，依然可以保证正常工作，维护用户供电。
1.3利于环保，能源高效利用
分布式发电技能属于科学、先进的技能，其所排放的污染物较少，能量转化率较高，并且能够实现能源的循环利用，有利于操控环境污染，电源一般间隔用户较近，这样就缩短了供电间隔，操控成本，保证能源被充分利用。
1.4实惠用户
分布式电源在电力系统的引入，打破了传统的公共电网的供电垄断地位，形成了多元化供电格局，形成了供电职业新一轮的竞争，有利于电价愈加公平化、合理化，并且竞争形势推进供电方不断改进完善自身的供电服务，最终为用户带来实惠。
2分布式电源模型
2.1分布式电源节点类型
目前，根据分布式电源的接口类型、控制特点及其自身的运行情况将分布式电源节点分为：PV节点、PQ节点、PQ（V）节点和PI节点四类。其中PV节点类型，是有功且电压恒定的节点，对于PV节点来说，要想维持恒定的电压值，需要具有足够的无功容量，以保证电压的恒定，PV节点具有可调节电压的励磁同步发电机，而且PV节点的双馈型风机、燃料电池、光伏及微型燃气机都具有电压控制型的电力电子装置作为并网的接口；PQ节点类型发出的有功和无功都是一个恒定值，其计算方法相对简单，且对其潮流的处理比较方便，但是这类节点也存在一个问题，那就是其实际值与理论值的偏差较大；PQ（V）节点类型分为同步发电机和异步发电机两类，其中无励磁系统或励磁电压恒定的同步发电机，发出的无功功率大小和发电机机端的电压有关，而异步发电机并网的风电机组没有励磁系统，它是靠接入电网通过吸收电网中的无功功率来建立励磁磁场，在此过程中异步发电机对电网中无功功率的吸收需求与其发电机机端电压有关，因此对于同步分布式发电机和异步的分布式发电机都是作为PQ（V）类型的节点来进行处理的；PI节点类型较为特殊，它是采用电流控制型的电力电子装置作为入网接口的分布式电源，它可以输出恒定的电流。
2.2潮流计算处理
3分布式电源对电网的影响
3.1对配网潮流的影响
配网形状通常为辐射状，线路潮流通常自电源一端出发，直指用户侧。如果配网内部安装了分布式电源，那么此时DG的容量大小、链接方位等则会影响线路潮流方向与大小。风力发电机一般为异步发电机，其运转需要无功的支持，从而使得配网系统承受更大的无
功压力，此时应该本着就近的原则装配无功补偿设备，从而影响配网潮流。
3.2配网电压与电能质量的影响
以往的配网系统因为处于相对平稳、安全的工作状态，此时电压自馈线潮流方向不断降低。然而当分布式电源链接后，因为用户一侧出现了电源，此时以往的稳态电压分布则会发生变化。例如：风电场并网运转过程中，系统将出现无功变化，从而对系统电压带来干扰信号。分布式电源中含有各种部件，同时是以逆变模式同配网链接起来，容易引发一系列质量问题，例如不稳定电压等。对于这些问题，最佳的解决方式就是在分布式电源旁设置滤波设备。
3.3配网继电保护的影响
以往的配网系统，一旦线路发生故障，短路电流通常是从电源到故障区的单一流向电流。主馈线中对应增设保护，保护的主要类型为反时限保护、距离保护等，同时也配有重合闸设备。当分布式电源连入配网系统后，由于其链接位置、型号等的影响，对应的短路电流也会有所改变，甚至会造成初始的保护系统误动作。对于DG对配网继电保护的影响，当前依然未得出较好的解决方案，针对这一问题，可以先试着将分布式电源链入配网系统，再全面、综合分析各种因素，通过继电保护的计算，从而防止误动作问题的出现。
3.4对配网调度与运行控制的影响
假如DG被广泛运用到电网体系，必定会为电力系统带来多方面问题，例如电网适应性、体系调峰调频等。同时，因为分布式电源的发电主要依靠的是清洁的可再生能源，例如风能、光能等，但是这些能源的发电体现出显著的间歇性、波动性，很容易造成供电不稳定、不安全等问题，面对这些问题，最主要的即是集中调度管理配网，以此来实现传统电源和分布式电源的协调发展，保障电力系统的安全生产。因此，在分布式电源正式接入配网体系前，应当做好一切也许性疑问的预测与分析，同时需求预先给出解决对策，以此来保护动力的有效利用，保证体系灵活运转，使配网体系更加高效、稳定地作业。
3.5对配网规划的影响
以往的配网具有一定的传统性，其规划一般是在维护负荷增长、有效供电的基础上，参照规划过程中，空间负荷的预测情况以及当前的网络特征等对应选择最合适的方案，对应进行规划。然而因为分布式电源的稳定性较差、安全等级较低，无疑会为电网规划带来难度。具体体现为：分布式电源同配网系统链接后，整个配网系统的负荷会急剧上升，造成配网系统的负荷更加无法科学预测，甚至会对以后的系统规划带来更多困难。配网规划过程中，如果由于受到各种主客观因素的影响，配网负荷有所上升，就需要创建变电站，然而因为出现了并网问题，很难找到最合适、最合理的规划方案。
3.6对电力市场的影响
由于DG同配网链接，会使得配网系统的其他装置无用武之地。假设分布式电源处于运转状态，那么配网中的配电变压器、电缆等则会由于自身接受不到足够的负荷，发生轻载甚至空载运行。这样就可能造成一部分设备的闲置或者只处于备用状态，这无疑浪费了成本，而且也会影响供电效益，甚至会影响配网负荷的准确预测。同时，如果DG不能科学、合理布设，再加上其他的琐碎问题，例如：网电量计算不准、设备安装不当等，都可能引发一些成本问题，影响供电效益。
4分布式电源对配电网运行的影响
4.1分布式电源接入对电能质量的影响
首先，在接入时会产生大量的谐波。由于分布式电源与功率变换器技术会形成一个互联结构，这个结构决定了谐波的大小和类型。换流装置中的逆变器会是电力系统出现电流的谐波。所以在安装分布式电源的时候，要对谐波的大小进行预测，来证明电分布式电源接入对配电网运行的影响压变形的程度是否符合标准。其次，分布式电源接入会导致电压的闪变和跌落，在配电网的系统发生了短路的情况时，分布式电压接入后就会对这种情况起抑制的作用。但是在没发生故障的一般时候，分布式电源的接入会导致功率的升高，节点处的电压也随之变大，甚至导致电压超过额定值的情况。电压的闪变有时电机启动造成的，但有时也是分布式电源输出功率突变而造成的。这种情况的解决在目前还没有一个明确的方案。
4.2分布式电源接入对电压分布的影响
不同容量的分布式电源在接入配电网的时候，会对馈电线路的电压分布带来不同程度的影响。除了容量对电压分布的影响，接入位置不同也会带来不同的影响。当分布式电源的电压超过用户所接受的负荷，配网电压就应该对节点电压进行调低。当DG达到了一个正常数值的时候，分布式电源的功率就会更尽可能少发无功，多发有功。在分布式电源安装的地方，可以在其周围安装一个配电电容器或其他的无功补偿设备，达到调压的目的。
4.3继电保护问题
继电保护是在线路发生故障之时，供电系统对故障进行检测并及时的切出故障，保护了整定和电网的接线结构从而把损失降到最小。DG的引入使原有的短路状态发生了改善，对配电网保护的精确性带来了不确定的影响。在发生故障时用分布式电源的分流或助增电流使其灵敏度与范围产生了改变，线路的上下级配合也变得十分复杂。
4.4非正常孤岛运行问题的出现
经过定量分析的方法对分布式电源的三状态模型在孤岛运行的概率和接入后的可靠性指标进行了计算，但是由于间歇式的供电配电指标的缺少，没有得到一个明确的结论。但是通过对非正常孤岛模型的研究分析，在可靠性指标算法及简单的求解上都有了一定程度的改变，带来了更大价值的的评估。所以配电网系统在进行非正常孤岛运行的时候，会随之带来很多的问题，例如孤岛内部装置的保护系统协调工作中出现问题时，孤岛所连接的永和供电质量就会随之降低，同时不能保证运行和维护的人员的安全，造成了极大的安全隐患。
5对于分布式电源影响配电网的解决对策
5.1关于提高配电网稳定性的有效策略
当电网的稳定性受到威胁时，工作人员必须马上切断风电机组或是风电场的运行，以此来控制接入地区电网的稳定性。如果在传输线发生短路后并没有立即切断风电场，那么就会严重影响到主节电压的稳定性；如果及时切除，主节点的电压就会慢慢的逐渐稳定下来。由此可见，在故障发生后，必须要立即断开分布式电源，这对能否使配电网的电压一直保持在稳定状态有很重要的意义。
5.2关于配电网正常运行的有效策略
当配电网运行出现问题的时候，会对整个电网都造成严重的威胁。因此，必须要施行有效的保护措施来避免这种情况的发生。例如在出现事故，自动重合闸开断后，必须要立即切除分布式电源，只有这样才能确保保护装置正常工作。除此之外，有些分布式电源的调峰作用比较差，这样会严重阻碍配电网的正常调度功能。对于这种现象，首先要提高分布式电源的功率预测精准度，将其功率准确的测出，然后把风电功率叠加到负荷预测的曲线上，最后根据相关规定的系统调度方式来安排电源的正常发电，从而优化电网运行的每个环节。
5.3提高配电网电压和电流质量的有效策略
对于这种情况，一般情况下都是首先尽可能的减小分布式电源对配电网并网点电压的影响。方式有很多种，例如：加强配电网架结构、并联电容器组以及采用双馈变速风电机组等等。这些方式可以有效的改善分布式电源接入区电压与电流的质量和稳定性。
5.4DG对配网电压调整的控制策略
目前，DG对配电网电压调整的控制策略主要包括以下几点：（1）研制一种能参与DG运行控制的新型DG自动发电控制策略，通过调整DG自身的出口电压来控制与配电网相接入的电压；（2）对小水电励磁系统进行适当的改善，以增加其系统自动励磁调节的能力，同时加强小型水力发电系统的管理，尽量避免工作人员误关自动励磁调节系统而改为手动励磁调节，因为这样的小失误将使发电机组满载输出的有功功率成为“欠励磁”运行状态，导致无功缺乏，使配网节点的接入电压偏低，对配网电压的稳定造成不利影响；（3）在丰水期时，水电出力大，在重载运行时可能出现电压偏高、无功功率盈余过大，故应对其水电出力进行适当的压减。在枯水期时，水电出力可能出现不足，出现无功缺失，应注意分时组织对部分电站或机组多发无功以弥补接网时的无功不足。总的来说就是根据水电站的实际情况，对水电站进行适当的运行调整，对接入配电网的电压进行有效的控制。
6结论
分布式发电作为一种依托于新能源发展起来的发电模式，具有一定的优势和科学性，能够积极优化调节供电结构，改变传统供电模式的弊端，是我国调整能源消费结构、履行碳排放承诺、促进经济和社会的可持续发展的必然选择。为充分接纳分布式电源，协调大电网与分布式电源之间在可控性、易用性之间的矛盾，发挥分布式电源为电网和用户带来的价值和效益，研究分布式电源并网技术，做好分布式电源规划与电网规划的衔接有着积极的意义。
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