分布式发电与并网技术的研究与探讨

摘要：分布式发电的研究具有多元性、广泛性以及代表性。讨论了分布式发电与电网之间的并网系统分类及结构，并网系统的功能以及分布式发的保护，然后从宏观角度分析了分布式发并网的影响，分析了DG保护的研究对象与研究方法，目前，电力系统的发展和能源发展现状，分布式发电研究具有重要的理论意义和重要的应用价值。同时介绍了国内外分布式发电的发展现状和应用前景。本文分析了分布式并网系统和分布式发电对电力系统规划，电力质量，继电保护和可靠性以及配电网分布式发电和分布式发电前景的影响。 关键词：分布式发电；并网技术研究；探讨 引言

近几年，我国政府陆续推出了多项支持光伏产业发展的政策，使得太阳能发电技术日趋完善与成熟，据预测，2030年光伏发电在实际总电力供应中的比例将达到10%以上，可见其在一定程度上能满足社会长远发展的实际需求。但大量的光伏发电并入电网也会造成一系列问题的出现，故对光伏发电并网造成的影响进行研究是极为必要的。

1分布式发并网系统分类结构及作用

分布式并网系统有很多种类，根据以下4个方面可以将并网系统分为：逆变器是否连接电网，系统与电网是否并联，分布式发电是否向电网反馈电能，系统是否需要进行远调度。（1）逆变器型并网系统。例如光伏和燃料电池发出的直流电要经过电力电子接口转换为适合电网运行的交流电，诸如此类需要转换的还有微汽轮机组发出的高频交流电。（2）具有同步功能的并网系统。分布式能源通过并网系统与区域电网在耦合点实现同步运行。此种并网系统适用于分布式电源担任削峰、联合发电、作为紧急备用电源时使用。（3）包含远方调度模块的并网系统。当分布式发电须向地区电网输送电能时采用这种并网系统，可以根据实际需要来对DG的开始停止进行远方调度，同时需要附加二次设备保护。 2DG保护

DG的接入将对传统电网产生根本性影响，对电力系统的继电保护也有相当大的影响。随着我国用户侧分布式电源市场的全面放开，并网保护研究受到重视。故障电流受同步发电机的影响最为直接，同步发电机的铭牌参数基本决定了故障后故障电流的波形。同步发电机发生故障时，短路电流会迅速增大至额定电流的3倍，并可以有持续较长时间的短路电流输出。 3分布式发电的并网

近年来，DG和常规电力系统的运行趋势越来越明显。DG网络有两个方面的问题：一是网络本身的结构和性能；另一个DG在电网之后对电力系统的运行，控制，保护等方面的影响： 3.1 分布式发电并网系统

DG并网系统包括两个含义：在DG和电网之间建立设备之间的物理连接，即硬件。DG与外界形成电气连接手段。同时，依靠这些电接触的硬件，也可以实现DG单元的监控，控制，测量，保护和调度功能。每个DG在电网系统中的应用不一定包含所有组件，具体由市场需求选择，技术特点以及相关规范和标准驱动。

3.2 DG并网对电力系统影响

DG的出现改变了配电系统的单向模式，使得趋势不可预测。这种非常规的趋

势模式可以产生很多的影响：趋势的变化使得电压调整难以维持，并可能导致配电网电压调节装置，如果从DG到变电站的流量足够大，DG可能过载，从而影响系统电源的可靠性。当继电保护装置具有重合闸功能时，当配电网络系统发生故障时，DG必须在关闭时间之前移除，否则会导致电弧重新点火，从而使重合闸不成功。当DG电源进入电网时，原来的继电保护区会减小，从而影响继电保护装置的正常工作。如果原配电网络继电器没有敏感性能方向，当其他并联故障时，会导致继电器DG分支的故障安装，造成主分支电源故障。岛操作被定义为与主系统分开运行的网络的单独部分，由一个或多个分布式电源供电。当保护动作切断故障形成后，DG从配电网隔离，仍然继续给予部分负载电源，发生岛屿现象。隔离岛是一个不受控制的电力系统，会有发电和电源之间的不平衡问题，而岛电网没有电压，频率控制，其特点是不可预测的。岛上目前的分销网络是立即停止所有分布式发电设备的运行，使整条线路处于无功状态，防止可能的设备损坏，消除潜在的安全隐患。当DG通过变压器，电缆线，开关等连接到配电网络时，一旦配电网络故障和系统侧开关关闭，DG侧开关将断开，如果DG变压器未连接到负载，变压器电抗和电缆电容可能发生铁磁共振，由过电压引起，也可能引起大的电磁力，使变压器产生噪声或损坏变压器。 4解决分布式发电对并网影响的措施 4.1保证并网运行安全

（1）继电保护。并网在发生二相短路或三相短路时，分布式电源所提供的短路电流均不允许超过额定电流1.5倍；分布式电源并网点的下游处若出现短路情况，主电源所提供的短路电流就会减小，减小的幅度与系统短路的容量、分布式电的接入容量有关。（2）自动化。利用重合闸配合与分布式发电脱网特性的方法，来消除分布式发电对短路造成的影响：将变电站重合闸延时的时间延长到2.5~3.5s；不保持配电终端所送过的电流信号，或者将信号所保持的时间缩短到1s内；分布式电源并网的发网容量若超出线路容量的25%时，要重新整定配电终端故障信息上报的阈值，致使设定值提升。 4.2确保检修安全

需要加强检修管理措施以及修订管理规程，再度加强分布式电源并网的安全性。经过实验检验和观察发现，分布式电出现孤岛效应不可避免，因此相关不辅助措施便要发挥较大的作用，可以通过制定分布式并网配电检修管理等措施，避免在送出线路检修过程中受到各种安全问题的威胁。 4.3技术规范手段

（1）加强入网检测。检测分布式并网光伏逆变器欠压的防孤岛保持功能，确保系统跳开开关后能自动切除并网光伏的电源系统；（2）加强技术监督。加强稽查非常规途径接入的配电网220/280V的分布式电源，以保证孤岛解列和分布式并网的配置失压跳闸功能；（3）利用联动的方式，配电的总关跳开后，下级的所有电源公共连接点开关联动跳开。 5分布式电源的应用前景

随着分布式发电技术水平的提高，各种分布式电力设备性能的不断提高和效率的不断提高，分布式发电成本也在不断下降，分布式发电应用将不断扩大，可以覆盖包括办公楼，酒店，商店，酒店，家庭，学校，医院，福利院，养老院，大学，体育馆等场所。目前，这个电力供应在中国只占很小一部分，但可以预计未来几年，分布式电力供应不仅可以作为集中发电的重要补充，也将在能源综合利用中占有一席之地一个非常重要的位置。 因此，无论是解决城市供电问题，

还是要解决农村偏远地区的电力问题，都有巨大的潜在市场，一旦遇到主要障碍和瓶颈，分布式发电系统将会飞速发展。总之，分布式发电技术的应用前景非常广阔。 结束语

随着二十一世纪分布式发电的不断发展，电力行业越来越明显。同时，分布式发电是发电和能源综合利用的新型的，有前途的方式。DG作为当今国际电力系统研究的前沿，其研究重点集中在DG对现有电力系统和相互作用机制的影响。然而，大量分布式电源的接入将为配电网的安全和稳定带来新的挑战。因此，有必要研究分布式供电配电网带来的新问题，并解决这些解决方案对促进中国经济快速发展的影响。在不断发展新兴能源网络的同时更要巩固自身的坚强电网，保证电力行业安全稳定经济运行。 参考文献：

[1]曾维炎，王致杰，张向锋.分布式发电中逆变器的并网技术研究[J].风能，2016，（02）：94-97.

[2]任知猷.分布式发电并网孤岛检测技术研究[D].沈阳工程学院，2016. [3]刘振东.分布式光伏发电检测系统设计[D].天津大学，2014.