分布式发电对配电网电压分布的影响

分布式发电对配电网电压分布的影响

潘中峰

（ 国网白城供电公司 吉林省白城市 137100 ）

摘要：分布式发电接入配电系统后，会对其产生较为明显的影响作用。本文在概述分布式发电的基础上，通过仿真实验，探讨分布式发电功率、容量以及位置对配电网分布形成的具体影响，进而分析如何灵活利用分布式发电，使其在配电系统中发挥更大作用。

关键词：分布式发电；配电网；电压分布；仿真实验

引言

当前时期，越来越多的人对低碳环保生活的关注程度越来越高，人们对环保能源和可再生能源的呼声也日渐提升。分布式发电是环保能源的重要组成部分，将其运用于电力系统中，可以较好的降低配电网运行损耗和成本，为配电网运行的安全性和稳定性提供必要的基础保障。然而，不可否认的是，分布式发电对配电网电压分布也具有一定不利影响，例如，当分布式发电接入配电网节点的容量过大是导致配电网的电压值过高，甚至出现超出电阻极限范围的现象。因此，本文将以分布式发电对配电网电压分布的影响作为研究切入点，进而探讨如何合理利用分布式发电，使其有效推动我国电力系统的发展。

1. 分布式发电的概述

_{分布式发电与传统型的发电形式有着较大区别，其中，它的发电形式以模块化、分散式为主，分布式发电具有发电效率高且更为稳定的优势，其功率并没有固定，大致在几千瓦和几百兆瓦之间。分布式发电的发电设备大多以环保发电设备为主，例如，风轮机、内燃机、太阳能光伏、燃料电池等，根据分布式电源的容量来划分，大致可分为微型、小型、中型以及大型四种，其中，微型的容量是}1瓦到5千瓦之间，小型的容量是5千瓦至5兆瓦之间，中型的容量是5兆瓦至50兆瓦之间，大型的容量则是50兆瓦至300兆瓦之间。由于分布式发电的规模较小，其与用户的距离相对较短，分布式电源能够更好的感知电网对电力的实际需求，进而为其输出与配电系统需求相适应的电力。当分布式发电接入配电系统之后，配电网电压由此受到影响。因此，需要利用潮流算法，同时，对各类别节点的负荷予以处理。

2. 分布式发电对配电网电压分布的影响的仿真实验分析

本文的仿真实验采取的是IEEE-33母线测试系统（如图1所示），该系统的功率基准值是1000kVA，额定电压是12.66KV，收敛精度是 ，为确保仿真实验数据结果的准确性，测试系统的总有功负荷是3715.0KW，分布式电源控制在0.9的条件下。在仿真实验过程中，本文采用的是传统配电网潮流计算法，同时，利用MATLAB编程来计算配电网不同节点的实际电压。

图1 IEEE-33母线测试系统

1. 分布式发电功率对配电网电压分布的影响

为探讨分布式发电功率对配电网电压分布形成的影响作用，需要将分布式发电的接入配电网的位置固定，同时，分布式发电的容量也需要保持在不变状态，在仿真实验中，笔者依然将容量设定为总容量的四成状态，然后以此为前提条件，再对分布式发不同功率对配电网电压分布的影响予以研究。根据计算得出的实验结果可以发现，分布式发电功率对配电网电压分布尤为明显的影响作用，配电网电压值随着接入的分布式发电功率的增加而增加，甚至会出现配电网电压值超出极限范围大情况。因此，在分布式发电接入配电网的过程中，有必要安装调压装置，避免因分布式发电功率过高而造成配电网的电压超过极限范围进而影响配电网运行的安全性及稳定性。

2. 分布式发电容量对配电网电压分布的影响

为探讨分布式发电容量对配电网电压产生的影响，在具体的仿真实验过程中，必须确保分配式发电的数量及其位置处于不变状态，这也是进行该部分仿真实验的条件。因此，仿真实验需要从以下方面着手：第一，需要明确注意的是，分布式发电在配电系统中并不是最为主要的供电设施，其具备着一定的辅助作用。这就意味着，当分布式发电在配电网中接入的数量过多时，配电网在运维方面的成本将有所提升，同时，还会导致配电网运行的安全性及稳定性受到影响。为此，必须确保分布式发电接入配电网的数量是在可控范围之内的。在该仿真实验中，选择的是两个分布式发电作为配电系统的参数。第二，在具体仿真实验操作时，应对配电系统的电压进行严格控制，确保其在可控范围内。本文利用MATLAB编程计算得出了各节点的电压，进而得到到分布式发电的合理节点，然后以此为依据，对分布式发电的容量予以调控。在实际操作中，仿真实验操作者设定的分布式发电的功率因素是0.85滞后。第三，依据仿真实验得出的相应数据，经分析之后发现，各节点的电压呈现出增长态势。由此可见，分布式发电接入配电网后，在分布式发电接入的位置及数量不变的情况下，分布式发电容量对配电网电压分布有着正向影响作用。

3. 分布式发电位置对配电网电压分布的影响

在研究分布式发电位置对配电网电压分布的影响时，需要确保分布式发电装置的出力值处于固定状态，然后对分布式发电接入配电网不同节点的位置予以变化。在实验操作过程中，将分布式发电的容量设定为总容量的四成，然后再分析分布式发电位置对配电网电压分布产生的影响作用。通过仿真实验，并利用传统配电网潮流计算方法得到相关的数据结果，综合分析之后可知，当分布式发电接入配电网的出力数值固定时，配电网不同节点的电压与分布式发电接入的位置有着非常紧密的关系，即配电网电压分布随着分布式发电位置的改变而有所变化。具体而言，当分布式发电接入配电网的位置与首节点越近时，其对配电网的电压分布形成的影响水平越低，但是，当分布式发电接入配电网的位置与末节点的位置越近，其对配电网电压分布产生的影响水平越高。为此，为确保配电网运行的稳定性与安全性，应适当控制分布式发电接入配电网的位置，尽可能的选择配电网系统的中间且稍偏末端的位置。

3. 结论

结合上述仿真实验可以知道，分布式发电的功率容量以及接入的位置对配电网电压分布均有着不同程度的影响作用。因此，在确保配电网运行稳定及安全的情况下，应对分布式发电予以合理利用，同时，有必要通过安装储能装置，对配电网的电压负荷量予以灵活控制，同时，对并网逆变器输出册进行电压控制，避免电压越阻的情况发生。未来阶段，分布式发电将在电网系统中发挥更为积极的推动作用。

参考文献

[1]李允昭,黄净,柏青,俞海猛. 分布式电源接入对配电网电压影响分析及其无功优化[J]. 电子设计工程,2019,27(24):135-139.

[2]陈晓光. 分布式电源接入对黑龙江配电网影响的综合评估研究[J]. 黑龙江电力,2015,37(06):532-536.

作者简介：姓名：潘中峰（1988年07月），性别：男，民族 汉，山东省德州市人，学历：大学本科，职称 工程师，单位：国网白城供电公司，单位邮编：137100，研究方向：电力工程技术 输配电方向。