探讨新能源接入对智能配电网的影响

探讨新能源接入对智能配电网的影响

近年来，世界范围内能源危机日益加剧，能源的开采和使用加速了人类生存环境的恶化。人类必须在有限资源和环境保护要求的双重制约下发展经济。因此，作为一次能源的最大使用者，电力行业综合利用各种新能源具有非常重要的意义。

标签：智能配电网；新能源；风能

1、概念

1.1新能源

新能源也称为非常规能源，是区别于传统能源之外的各种能源形式。包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源相较传统能源的资源有限和环境污染特点，具有资源丰富，普遍具备可再生特性，可供人类永续利用，环保等巨大优势。随着社会经济发展，能源需求不断增大，新能源开发利用的脚步在不断加快，新能源取代传统能源人类生活发展物质基础地位是社会发展必然结果。

1.2智能配电网

智能电网是电力工业发展的必然要求，智能配电网是智能电网中配电网部分的内容，是实现智能电网的安全可靠、优质高效、灵活互动的有效途径。智能配电网相较于过去的传统的配电系统具有自愈、安全、信息化、提高电能质量、支持与用户互动等明显优势。全面推广和推进智能配电网应用发展是电力工业发展的大势所趋。

2、新能源接入对智能配电网的影响

在人类生存发展的基础上，传统能源正逐渐被新能源所取代，这是社会发展的必然结果。目前，我國新能源的开发转化技术还处于不成熟阶段，电力新能源的利用开发还不能完全起到主导作用。但对偏远地区供电及补充电量起很大作用。新能源发电具有的间歇性不可控制性、调度性差及波动性等特性，目前这些问题还没有得到解决。在我国电网接纳新能源能力不足的情况下，新能源发电并网运行难度大、成本高，给我国电力系统造成很多不良影响。

2.1对电能质量影响

风力发电与光伏发电在受天气影响时，容易产生发电量不均衡或间断运行的情况，使并网电量不稳定难以调节。由于电流特性，在并网时会因其变动性较大而产生一定冲击电流。冲击电流的增大导致电网电压波动，引发传输线路变动，影响电力系统的安全稳定性。所以，必须要求配电网具备接纳新能源的能力。而

风电机组在并网后，会产生电压跌落从而引发电路故障，影响电网安全运行。

2.2谐波注入影响

风力发电及光伏发电在并网过程中，会产生谐波与直流分量。其根本原因是系统配置的电力装置。在谐波电流注入电网后，因其变动性较大会引发电压畸变不稳，影响电能质量，造成电力系统继电保护装置错误，电力系统不能正常安全运行。

2.3对网损影响

新能源接入配电网后，输送系统将由单电源辐射式网络变为多电弱环及用户互联网络。电网分布形式将发生根本性变化，使负荷大小与方向无法被预测。电网的损耗不但与负载、电压等因素有关，还与容量大小及系统连接电源的具体位置密切相关。

2.4对配电网络系统实时监控影响

目前配电网系统是一个无源的放射性电网。能源调度、开关操作及信息采集等都较为简单。其控制、高度与实时监测是由供电系统统一进行执行的。新能源接入过程复杂，尤其是需要对新能源接入后出现的孤岛现象进行实时监测预防。当新能源电网与主电网分离后，继续向独立配电网进行输电，继而形成孤岛现象。孤岛中的电压频率不受电网所控制，在频率与电压超出允许范围后，会对用户设备造成严重损坏。在负载容量高于孤岛中逆变器容量时，会造成逆变器超载，出现烧毁逆变器的现象。对孤岛进行反复重合闸操作，会导致该线路反复跳闸，负荷供需不平衡，严重损害电能质量，大大降低了配电网供电的安全可靠性。

2.5并网标准的影响

由于我国新能源发电量所占比例较小，目前还没有制定新能源发电的并网标准。新能源发电并网对电能质量、电网接纳能力、电力系统稳定及电网运行与调度问题没有进行定论，对电能质量及低电压穿越能力和系统控制能力等检测技术也较不完善。包括对逆变器、控制器、双向计量设备及输配电设备的检测。随着新能源并网系统的发展，电量调度运行、电网接纳能力及配套政策等也会提出相应的新要求。

2.6配电网监控影响

现有的配电网调度、监控、采集及操作工作比较简单，一旦在新能源接入供电时，将会使配电网的控制高难度化和复杂化，严重影响配电网供电的安全性及可靠性。

3、电动车充电设备及其对智能配电网的影响

3.1电动车充电设备简介

目前新能源汽车主要有替代燃料汽车、电动汽车、燃料电池汽车三种。电动汽车在环保、清洁、节能等方面有明显优势，成为了当代汽车的主要发展方向，是最有潜力的交通工具。电动车能源供给装置对于电动车产业而言是不可缺少的重要设备，主要包括直流充电机和交流充电桩两种形式。直流充电机功率较大，充电时间短，体积较大，用于大规模的充电站内。交流充电桩一般功率较少，充电时间较大，体积小，占地少。电动车充电模式主要有三种：常规充电、快速充电和更换电池组。常规充电一般需要8h～12h，甚至更长，通常在晚间进行。快速充电采用大电流，可在车辆运行间隙进行，但会对电网产生有害影响。

3.2电动车充电设备对智能配电网的影响

（1）对电能质量的影响。

电动车直流充电机采用电力电子技术、整流装置等非线性设备，在实际使用过程中不可避免的产生谐波和无功电流，从而影响电能质量。

（2）对配电网的其他影响。电动车采用白天行驶、夜间充电的运行方式，有利于电网的峰谷平衡，改善电网负荷特点，减少为维持电网低负荷运转而引起的调峰费用。

4、结束语

能源是人类活动的物质基础，传统能源危机导致能源资源枯竭，环境污染严重，严重威胁着人类的生存发展，本着有限资源和环境保护的可持续发展原则，一场全世界范围的新能源革命序幕已经开启。

参考文献：

[1]张征，王晓蓉.新能源接入综合系统研究与实现[J].供用电，2011（1）：15-18.

[2]吕艳坤.浅谈新能源接入对智能配电网的影响[J].科技资讯，2011（30）：128-129.

[3]王仁祥，王小曼.终端用户分布式新能源接入智能配电网技术研究[J].电气技术，2010（8）：58-62.

作者简介：赵刚（1984.2），性别：男；籍贯：浙江杭州；民族：汉；学历：本科；职称：工程师；职务：调控员；研究方向：电网调度。