分布式电源对系统潮流的影响及保护配置原理与方法

分布式电源对系统潮流的影响及保护配置原理与方法

发表时间：2017-07-31T15:38:37.883Z 来源：《电力设备》2017年第9期作者：丁玮付晓伟

[导读] 摘要：分布式电源的出现，对配电网系统产生了巨大影响，它改变了原有配电网的模式以及问题特性。

（国网江苏省电力公司南通供电公司 226001）

摘要：分布式电源的出现，对配电网系统产生了巨大影响，它改变了原有配电网的模式以及问题特性。下面主要对分布式电源的运用、系统潮流的影响、对传统保护配置的方法的有何区别以及对未来的发展前景进行展望。分布式电源的出现，很大程度上促进了电力系统的完善，优化了故障排查系统，实现了电力系统的稳定运行。

关键词：分布式电源；系统潮流；保护配置；原理；方法

引言

分布式电源是一种投资小、污染小的发电电源，它可以根据实际的需求，高效稳定、经济实惠的发电。由于分布式电源具有灵活的发电方式其功率通常为几千瓦到几十兆瓦，具有经济、高效、灵活、可靠、清洁环保等特点，有节约能源、减少线损、缓建输配电设备、提高供电可靠性、削峰填谷等多个功能，对于传统的系统电源更具独特优势。而分布式电源目前已于各大配电网结合，成为了未来主要的供电模式。

1．分布式电源的概念

分布式电源又称分布式发电（Distributed Generation：DG），它是1978年美国的公共事业管理政策发中公布的，随之这项技术得到推广。在欧美和日木等一些发达国家中，由于研究起步比较早，分布式发电己进入实践化阶段。他们已经研制出多种高效、节能的分布式发电装置，例如，水力发电机组、风力发电机组、小型热电联产设备、光伏电池阵列等。

分布式电源与传统意义上的发电模式有很大不同，它是根据目前配电网络的需求发电，此外分布式电源只服务于特点用户。通常情况下，分布式电源的发电功率很小，而在不考虑发电规模的情况下，分布式电源适用于任何发电系统。

2．分布式电源的运用

分布式电源在发电系统中广泛运用，主要体现于风力发电、生物质能发电、太阳能光伏发电、小水电站发电、地热发电以及海洋能发电等多个方面。

2.1风力发电

风力发电技术是一种节约环保、可再生的发电技术。风能是大自然留给人类的宝贵财富，风能的产生主要由于太阳辐射下，地表出现温差、气压、从而形成了风力。风力发电主要由陆地风力发电和海洋风力发电两种。而风力发电较于其他物理发电模式有很大的优点，它经济实惠、不消耗任何燃料、不污染环境、不产生有害气体、不占用土地等等。

2.2生物质能发电

生物质能发电主要是通过农业种植物秸秆，废弃木材、木屑，污水利用以及生活垃圾转化为生物质能大大发电的效果。优点在于废弃物的回收再利用，减少、节约资源，大大降低了环境危害。

2.3太阳能光伏发电

太阳能光伏发电主要是太阳能的直接利用，通过半导体材料将太阳能转化为电能的发电技术。太阳能作为再生、可循环利用的资源，被广泛运用于发电系统，它可以通过发电系统将太阳能储存起来，供生活日常的正常使用。它的优点和风力发电一样，但比风力发电更具灵活性和安全稳定性。

2.4天然气发电

以天然气为常用燃料的燃气轮机、内燃机和微燃机等为基本核心的发电系统。

2.5海洋能发电

由于月食影响，海洋经常出现潮汐现象，通过潮水的潮起潮落水位落差推动发电。潮汐发电是目前海洋能中比较成熟的发电技术，海洋能不仅仅体现在潮汐，还包括波浪、潮流、海水盐度等方面。

2.6地热发电

由于地球内部拥有大量的熔融岩浆，这是一种可再生的资源，利用蒸汽形成的热能将其装化为机械能，从而带动发电机发电。

3.分布式电源的分布以及发展布局

分布式电源，其中80%风能主要分布在西北、东北以及东南沿海地区，由于分布比较集中，适合集中开发。分布式电源的发展布局，主要是在新能源的开发利用上。太阳能的分布主要在荒漠地区，由于我国沙漠化比较严重，太阳能的开发上也有一定的优势。另外我国地域辽阔，江河湖泊众多，资源比较丰富，适合小水电厂的开发利用。总体上说，我国的分布式电源的利用上主要在西北、东北地区，地域性比较明显，适合集中开发发展。

4.分布式电源对系统潮流的影响

就目前国家的发展现状来看，国家正在由农业大国、工业大国向科技大国转变，新能源的开发利用显得尤为重要，节能减排是目前国家的一项政策。分布式电源在电力系统的接入，大大提高了节能减排的效率。根据分布式电源的特点，合理利用资源，减少环境的污染，对我国的可持续发展做出了重要的贡献。分布式电源对系统潮流的影响主要是指对电力系统的影响，主要集中表现在配电网规划的影响、系统保护的影响以及安全稳定性的影响。

4.1配电网规划

分布式电源接入电力系统主要考虑到三个方面，配电网的负荷情况和运行的安全可靠性以及对环境的影响。分布式电源已经在配电网的规划和运用当中，怎样合理利用分布式电源是其核心。根据我国的经济的发展差异，分布式电源在配电网规划主要适用于经济落后、偏远的农村，大型工厂企业等。在实施过程中，加强对分布式电源的监管力度，优化分布式电源的性能，使其合理利用。

4.2系统保护的影响

传统的系统保护装置主要是通过继电保护装置和熔断装置，而分布式电源的接入增加了对电力系统的保护措施。他的出现减少了远距离输电线与整合集中式的发电厂的需求，缓和了配电网负荷较大的风险，降低了运输风险和运输成本。另外，分布式电源的技术目前还没

有完善，在运用过程中也存在着很多问题，需要在实际运用中不断创新优化，使其技术得到充分利用。

4.3安全稳定性的影响

分布式电源在运用过程中在备电系统的运用作用时间可以提高电力系统的安全稳定性，而目前技术的不全面，人为因素的影响，在实际操作上没有合理利用，造成了分布式电源在系统的稳定。根据这种现象的发生，专家提出了孤岛策略，为了就是提高分布式电源在电力系统的运用中的安全稳定性。

5.主流保护配置的原理、方法

主流保护装置主要是配电网络系统的继电保护装置，目前，我国的中低压配网大多采用单侧电源福射状供电方式。馈线保护安装于电源侧出线母线断路器处或分支箱断路器处，配置传统的三段式电流保护：即瞬时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。

6.未来保护配置的方法及前景

6.1方法

由于主流保护配置的局限性，分布式电源的接入，使得系统的保护配置更加全面和安全稳定可靠。在传统上的继电保护装置和熔断装置上，接入分布式电源，增加对电力系统的在运行中的风险，提高其运行的安全可靠性。

6.2前景

分布式电源是一种高效、节能、经济的发电系统，响应了国家节能减排的号召。在科技发展飞速的时代，新能源的不断开发和利用上，分布式发电，更适合国家经济发展的需要。根据有关报道指出2016年全球风力发展容量累计达到486.7GW，从目前的趋势来看，风力发电每年都以两位数的速度增长。据风能理事会的数据调查显示，2016年中国风力新增容量所占全球市场份额和累计容量市场份额分别达到了42.7%和34.7%。以上可以看出，国家对于新能源的开发投入是巨大的，市场前景也有很大的保证。

总结：

分布式电源的广泛运用，是根据国家的政策，经济发展迅速的前景下孕育而生的，它符合色会的可持发展。根据发展趋势，研究、完善新的开发技术，使分布式电源更加合理的利用。加强监管制度，优化工作系统，落实对分布式电源在电力系统中的作用。

参考文献：

[1]金强.分布式电源故障特性分析及微电网保护原理的研究[D].天津大学，2012.

[2]袁建华.分布式光伏发电微电网供能系统研究[D].山东大学，2011.

[3]崔弘.考虑环境效益的分布式电源优化配置研究[D].华南理工大学，2010.

[4]曹景亮.分布式电源对配电网继电保护的影响研究[D].华中科技大学，2008.

[5]王建，李兴源，邱晓燕等.含有分布式发电装置的电力系统研究综述.电力系统自动化，2005.

[6]国家电网公司经营区域分布式电源发展现状分析[R].国网能源研究院，2012.