分布式電源接入配電網技術規(guī)定起草單位

中國電力科學研究院。

劉純、何國慶等。 2100433B

通過對直流配電網國內外研究現狀及技術特點的了解，可知直流配電網比交流配電網有更好的性能，不僅可提高供電可靠性，減小線路損耗，且不涉及相位、頻率控制和無功功率等問題，同時也為分布式電源的接入提供了良好的條件。分布式電源的普及為直流配電網的發(fā)展奠定了堅實的基礎，其根本原因在于分布式電源并入直流配電網可以節(jié)省大量的換流器件。DG一般與當地配電網絡并網運行，如35kV,IOkV和380/220V，對直流配電網的拓撲結構、電壓等級等有著多方面影響，因此對分布式電源的特性及其并入直流配電網的方式進行了闡述分析。

較為常見的分布式電源主要有光伏電池、燃料電池、風力機和燃氣輪機等，這些分布式電源都采用非常環(huán)保清潔的發(fā)電方式，具有很大的發(fā)展前景 。

而且這些電源產生的電能均為直流電或經過簡單整流后變?yōu)橹绷麟?。因此，分布式電源并入直流配電網將節(jié)省大量的換流環(huán)節(jié)。圖3是一個較為典型兼容分布式電源的直流配電系統(tǒng)。其中包括直流發(fā)電的分布式電源：光伏發(fā)電、燃料電池和交流發(fā)電的分布式電源：風力發(fā)電和微型燃氣輪機。這些分布式電源通過各自相應的變換器與系統(tǒng)的直流母線相連。直流母線通過雙向DC/AC變換器與交流主網進行能量交換，通過雙向DC/DC變換器與儲能單元進行能量交換，通過DC/AC逆變器給交流負載供電，通過DC/DC變換器給直流負載供電。

分布式電源接納能力及提升方法分布式電源對系統(tǒng)影響

分布式電源接入配電網使系統(tǒng)從放射狀無源網絡變?yōu)楸椴钾摵珊椭行⌒碗娫吹挠性淳W絡，這將對系統(tǒng)的潮流分布、繼電保護、網絡損耗、電能質量、電網可靠性以及電網調度均產生重要影響。

分布式電源使配電網結構和潮流發(fā)生變化，當配電網發(fā)生故障時，傳統(tǒng)的三段式電流保護加裝自動重合閘裝置的保護系統(tǒng)面臨如下問題：y分布式電源提供的短路電流與原系統(tǒng)提供的短路電流疊加，將增大故障電流，故障線路原保護整定值的保護范圍增大，可能造成相鄰線路段電流保護的失配和誤動；2)非故障線路流過分布式電源提供的反向短路電流，如果非故障線路電流保護無方向閉鎖裝置，短路電流超過速斷保護整定值就會觸發(fā)保護動作，切除非故障線路擴大停電范圍；3)分布式電源的存在可能產生非同期重合閘和故障點電弧重燃的問題，造成瞬時故障重合閘失敗進而轉化為永久故障。

此外，分布式電源對系統(tǒng)影響較為突出的是電能質量問題：1)分布式電源會改變配電網的潮流分布，其無功電壓特性各不相同，從而使相關節(jié)點的電壓偏差與原配電系統(tǒng)有很大差異；2)風電及光伏電站出力的間歇性和波動性，以及切換操作運行方式會引起的電壓波動和閃變；3)分布式電源采用各種換流設備，如整流器、逆變器等開關設備，其工作過程中會產生一定的諧波電流，屬于系統(tǒng)中電子開關類諧波源 。

分布式電源接納能力及提升方法分布式電源準入容量限制因素

分布式電源接入系統(tǒng)后需要有效出力，保證發(fā)電負荷的功率平衡以及電網安全穩(wěn)定，準入容量的約束條件從技術方面可分為靜態(tài)安全限制和暫態(tài)安全限制兩類。

靜態(tài)安全限制條件主要考慮分布式電源接入后，系統(tǒng)負荷電源充足、相關節(jié)點電壓不越限、輸變電設備不過載、電能質量問題不超標等方面;動態(tài)安全限制條件主要考慮接入分布式電源的配電網發(fā)生故障時，短路電流不超過開關設備的開斷容量，繼電保護能夠正確動作切除故障，系統(tǒng)功角、電壓和頻率都能夠迅速恢復正常水平 。

分布式電源接納能力及提升方法分布式電源接入條件

國內外標準對分布式電源的接入系統(tǒng)也有相關技術要求，其中《分布式電源接入電網技術規(guī)定》Q/GDW 480 -2010規(guī)定了如下接入原則：1）并網點的確定原則為電源并入電網后能有效輸送電力并且能確保電網的安全穩(wěn)定運行；2)當公共連接點處并入一個以上的電源時，應總體考慮它們的影響。分布式電源總容量原則上不宜超過上一級變壓器供電區(qū)域內最大負荷的25% ；3)分布式電源并網點的短路電流與分布式電源額定電流之比不宜低于10 ；4)分布式電源接入電壓等級宜按照:200 kW及以下分布式電源接入380 V電壓等級電網;200 kW以上分布式電源接入10 kV (6 kV)及以上電壓等級電網。經過技術經濟比較，分布式電源采用低一電壓等級接入優(yōu)于高一電壓等級接入時，可采用低一電壓等級接入。

配電網接納分布式電源的最大容量需要滿足標準要求的同時，滿足上述各類約束條件，才能保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

分布式電源接入配電網。