基于分布式电源及其接入电网安全问题的分析 莫剑森（广西鸿泰勘察设计有限公司，广西玉林市５３７０００） 【摘 要】分布式电源的应用越来越广泛，接入电网已经逐渐成为时代所趋，同时也是未来能源发展的重要组成部分。分布式电源接入了电网 后，使原有电力系统发生巨大的改变，在分布式电源应用趋势越来越显著的同时也带来不小的问题，如电力系统接八缺乏相应技术，而给电网 运行造成一定的影响。本文首先阐述了分布式电源概念和种类，接着分析其构成以及意义，最后针对分布式电源接入电网的安全问题和影Ⅱ向进 行探究，以供参考。 【关键词】分布式电源；电网安全；问题分析 【中图分类号】ＴＭ７３ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１００６—４２２２（２０１４）１８—０１１９—０２ 引言 ２分布式电源的构成以及意义 随着当代科学技术高速的发展．老旧能源系统结构的不 ２．１分布式电源的主要构成 合理性、低持续性造成的环境问题和社会问题逐渐展现大众 分布式电源主要由并网结构和发电系统两方面构成。分 面前。而新时代的分布式能源（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｇ，ＤＧ）作 布式电源并网结构如图１所示。一方面是建立配电的网络和 为新兴的发电模式．以不会对环境造成污染的同时还能够改 分布式电源之间的联系．另一方面是用户和分布式电源的联 善生态环境问题、减少电能作业时污染物体的排放而被社会 系，其中，前者是网络联系，后者是供售联系。主要的作用是对 广泛关注．以电力系统接入稳定性强、能够有效解决偏远地区 分布式电源进行监测、控制与调度。 ． 用电这个重大问题而在电网建设中被广泛地应用。 堂溉负赫Ｌ‘ｌ电能的分冉己Ｉ．一赢流瓠衙 １分布式电源的概念和种类 １．１分布式电源的概念 ＤＲ 捌浆 地ＥＰＳ 转换玎荚 测髓 分布式电源是复合型的能源利用技术．包括储能装置和 转换 保护继电器 妓井联开 仪裘 发电设备．特点是可以采用某局部区域内固有的资源在此局 部区域内发电，并提供给此局部区域使用。分布式电源主要由 图１分布式电源并网结构示意图 以下发电系统组成：现场端的可再生能源系统，现场的废气、 而发电系统主要由发电模块、输变电模块单元两个方面 废热能源循环利用系统，发电废气能源再生产电和热系统。 组成。输变电单元是保证电力送出运行的基础，起到了解决发 而分布式电源的先进技术主要体现在风能、太阳能、天热 电端和负载终端之间的高速路瓶颈作用。发电系统的接入能 气能源等自然能源、废气废燃料等再生能源的利用等方面，主 力决定了电力系统的运作方式．目前发电系统中运用最广泛 要以分散的形式覆盖在各个电网建设中。电网的覆盖区域中， 的和比较成熟的是风能、太阳能、天然气能源发电。但因受环 在终端用户一侧的电源点可以视作分布式电源。而在电网未 境影响较大．经常有不稳定的因素存在。因储能容量有限制， 覆盖的区域．分布式电源也仍然存在，作为独立的、分散的小 在供电不足的情况下．分布式电源更能使电量利用率实现最 型电源提供相应的电能。部分用户有特殊的需求，需要实现联 大化。 合发电系统。其分布式电源统一特征是规模较小，主要以环保 ２．２分布式电源的意义 型能源开发模式为主．利用风能、太阳能、氦气等进行开发，其 （１）环保性强，可持续发展性高 中最小的只有数十兆，最大的有数千兆，属于小型的电力供给 分布式电源受到广泛地使用是取决于它的环保性。分布 设备。 式电源主要是利用自然能源如风能、太阳能、生物质能等，给 １．２分布式电源的种类 用户提供多种类型的能源。在节约有限性能源的同时大大提 分布式能源最显著的特征是就地将能源消耗，而无关整 高了环保性．并将废能、废电循环使用，为用户提供各种能源 个电力网络及电站的规模、电力系统的接入、发电的技术和燃 应用方式．促进了社会的可持续性发展。在一定程度上减少了 料的采用．因此满足了这些特征的都可以算作分布式电源，根 有害物质对环境的破坏，降低了环保压力。 据这些标准可以将分布式电源分为两大类： （２）为边远地区供电提供了方便 （１）发电设备形式的分布性电源：如小型燃气轮机机组和 在边远山区、农村、边疆地区和海岛都有供电困难的现象 光伏发电机组等。 发生 大电网的直接供电在地域上、资源上都存在一定的难 （２）储能装置形式的分布性电源：如飞轮的储能和超导的 度．这时分布式电源以其小规模、利用所在地区固有资源发电 储能等。 的特点解决了边远地区供电困难的问题．给生活生产提供了 便捷的服务．加强分布电源的网络建设对此类地区，具有就地 法，有着重要的作用，尤其对分布式电源对接入配网的电压、取材、因地制宜的作用，可以减少电网投资，更好的服务社会。 （３）降低用电高峰期电力峰荷 频率等参数要符合电网要求，其次分布式电源接入的建设需 满足供电部门的要求：配电网络建设好各种安全措施，配电网 因气温关系，夏、冬两季是用电的高峰期，也是电力负荷 的高峰期。面对电力负荷大导致的供不应求问题，分布式电源 同时具备小电源解列个功能，对存在故障的分别电源能有效 切除故障点，将事故范围降到最小，配电网络的上一级同时需 接入影响。原集供电下的供电网络是呈辐射状展现的，在无高 可以以天然气能源使用燃气轮机电力系统接入来满足夏、冬 要考虑故障的切换配网络的故障点，以及保护分布电源点的 高频率、大幅度用电的需要．在输送电力的同时起到了一定的 调峰作用．有效地解决大幅度、超负荷用电情况导致的用电紧 张问题 压负荷的稳定情况下，电压会沿着电路潮流方向逐渐地降低， 在列入分布式电源的同时．因为电压的降低率减少．会导致一 些负荷节点的电压突然超标。非电网电源的使用．因缺乏良好 （４）带来一定的经济效益 分布式电源的小型供电设备容量不大。有投资成本不高、 的保障，以及各方面不成熟．使用的范围很小，所以仍有不安 建设周期短、投资风险小的优势，可以于多种途径采集能源进 全的问题存在 以上述说的几种情况都会给电网安全造成一 行供电，能够有效地解决电力的供给不足的问题，一定程度上 降低了配电网络的损耗以及大范围配电工程的建设成本。这 定隐患。 ４结束语 分布式电源是当前电网建设的新兴产业．是随着可再生 能源的发展而在新能源界兴起的新型技术．同时也是未来能 源领域的重要发展方向。在目前的社会，分布式能源是极具重 在一定程度上给我国的电网建设带来了不小的经济效益。但 对于终端用户来说一般是不具有经济效益的．获得经济效益 的前提是和电网建设相结合。分布式电源并不是独立存在的， 对于负荷不断增长的电网来说减少了投资成本．并提供了相 关的支援。和电网建设相结合可以对电网起到调峰作用，面临 紧急事故时可以向重要的客户提供电能的支持．在这个前提 要意义的发电方式．随着在电力系统中所占的地位越来越高， 其应用前景也越来越大．电网建设中应大力采取分布式能源 进行建设，将其强大的可持续发展能力和环境友好性两大优 势最大化地发挥在电力系统接入中。由于技术还在不断发展 下减少了用户需要支付的电费，提高了供电的可靠性，在给电 网带来经济效益的同时也给终端用户带来一定的经济效益 中，尚未处于相对稳定的成熟期，分布式电源接入电网仍有很 多亟待解决的问题。传统的辐射状配电系统还未完全被替代， ３分布式电源接入电网的安全问题分析 ３．１分布式电源对电能质量的影响 终端用户的作用是负责对分布式电源实行控制，终端用 户需要运用合理的方式、正确的形式使配电网络的电压进行 分布式电源必然给其带来了不小的冲击和巨大的挑战。分布 式电源在电力系统发挥巨大优势的同时．仍需要保障能安全 地接入电网中，前文提到的安全隐患问题需要全部解决，整个 连接，产生一定程度的波动。分配时，电源用电系统频繁的启 电网的安全稳定运行是保障分布式电源有效发展的前提。形 动、停止会加大电路的负荷程度．电力系统接入时．电压没有 成新的保护策略是符合分布式电源发展需要的，上文对分布 调节好也会导致严重负荷的超标，从而造成一定的安全隐患。 现今的分布式电源控制着大部分电力输出系统的电力电子器 式电源接入电网的安全问题和造成的影响进行了分析．相关部 门应对此形成相应的解决方案．尽可能地解决分布式电源接入 电网产生的安全问题，充分发挥其积极作用．使分布式电源在 材，每种电压的调节方法、控制方式和普通的电源都有很大区 别。普通的电源不能和分布式电源所匹配的电力系统进行匹 拥有安全保障的前提下为社会的可持续发展做出巨大贡献。 配。分布式电源需要和普通的配电电源分隔开．形成“孤岛”式 的独立运行方式。“孤岛”运行方式是分布式电源最需要面对 的问题，分布式电源本身是不能接受外部信息的，如果其本身 参考文献 【１】薛冰．分布式电源接入电网安全Ｉ＇－＇ｌ题分析【Ｊ］．通讯世界，２０１４（１０）． 分布式电源并网对电网运行和管理制 用电网络发生中断的现象．将会对分布式电源的工作人员和 ［２】胡海安，张纳川，陈兆骅，等．系统造成很大的伤害．在遇到这类安全问题的时候．应加强对 分布式电源的监测，以起到预防作用。 度的影响及思考ｆＪ】．电力与能源，２０１３，３４（６）． ［３】胡学军，徐嘉琛．分布式电源接入对配电网的影响［Ｊ】．电源技术应 用，２０１３（１１）． ３．２分布式电源对电网安全的影响以及解决办法 分布式电源受用户的需求、电力市场、所在区域的能源条 收稿日期：２０１４—６—２７ 件和政策法规的影响．常常会不断地启动和停止，这就使配电 网的电压出现频繁的波动．从而使得线路上的电流不断地发 作者简介：莫剑森（１９８５一），男，助理工程师，本科，主要从事电 力电气二次设计工作。 生变化，极易引起电压闪变。分布式电源需要大量电子技术和 设备的支持，这给电力系统带来了大量的谐波。从而形成谐波 污染。对规范分布电源接入点的污染源治理以及消除谐波办 ■—■■■■—■—●———＿