分布式电源与配电系统并网运行的探讨-综合新能源论文(1)

1.引言 目前，集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是电能生产、输送和分配的主要方式，正在为全世界90%以上的电力负荷供电。这种容量越来越大的电网虽有其优点，但它也存在一些弊端［1］，主要有：a)不能灵活跟踪负荷的变化，以中国北京为例，在夏季空调负荷的激增会导致电力供应不足，但是这种不足持续时间很短，并且受气候影响十分严重，使得负荷曲线波动很大。

而为这种短时的峰荷建造发电和输电设施是得不偿失的，因为其利用率极低。随着负荷峰谷差的不断增大，电网的负荷率正逐年下降，发电输电设施的利用率都有下降的趋势。

b)电力系统越庞大，事故发生的概率越高，大型互联电力系统中，局部事故极易扩散，导致大面积的停电。一旦发生电网崩溃和意外灾害(例如地震、暴风雪、人为破坏、战争)，所造成的破坏和影响将十分严重。

8·14美加大停电就是一个很典型的例证。为了适应现状，补充并完善大规模集中发电输电的不足，直接安置在用户近旁的分布式发电装置(Distributed Generation，简称DG)在近些年越来越受到人们的重视。

分布式发电具有小型化，对建设场所要求不高，不占用输电走廊，施工周期短，能够迅速应付短期激增的电力需求，提高供电可靠性等等一些优点。分布式发电中有大量机组采用新型能源如太阳能、风能等，是解决能源枯竭的重要手段之一；而采用清洁燃料为能源的热电冷联产系统构筑了一个高效综合能源利用系统，降低了温室气体和污染物的排放。

DG机组与现有电力系统并网运行可以有效保证其经济运行，并且大大提高供电可靠性。分布式发电属于新兴科技，设备一次性投入较大，热电冷联产系统一般使用天然气作为能源，燃气成本较高。

因此只有其产生的电能以及冷、热能量被充分利用，并且保证每年一定运行时间的才能显现出良好的经济性。但是如果系统独立运行，由于电力负荷的波动，很难保证发电机能够连续满负荷独立运行。

当DG机组并网之后，机组多余的电量可以向外输送，不足部分由电网补充，可以使发电机始终运行在一个比较经济的工况下。同时并网后由于有大的电力系统作为支撑，用户的用电质量可以得到很大改善。

当电力系统出现异常故障的时候，DG机组也可以作为备用电源为重要负荷提供用电保障。目前包括美国、日本在内的发达国家正在积极开展分布式发电项目，并将其作为新增负荷的主要提供者。

而我国发展相对缓慢，一些政策法规尚不健全，尤其是并网技术标准上还是空白，使得投资商不愿新建不能并网的电站。本文参考了美国加州、德州、纽约州以及澳大利亚和中国台湾省的DG并网条例，综合论述了DG并网的技术要求，并提出中国应该尽快制定出自己的分布式电源并网技术标准。

2．DG机组并网基本技术要求2．1并网定义所谓并网运行就是指分布式发电装置在正常的开机状态下，与常规配电网络在主回路上存在电气连接，DG机组和配电网的连接点一般称为“公共连接点”(简称PCC)。电气连接包括电缆直接连接、经过变压器、经过逆变器等方式。

2．2并网方式DG机组并网运行的按照功率交换方式分类可分为普通并网和并网不上网两种。前者DG机组可以向电网输送多余功率，而后者严格禁止DG机组的功率外送，即PCC处功率流向只能是从电网流向DG用户。

2．3并网电压一般DG机组都是在35kV电压等级以下的配电系统并网，根据并网DG机组容量不同，要选择不同的并网电压。设DG机组容量为S，电压为U，电流为I，则三者满足S=3UI，I=S3U，可见在机组容量一定的情况下，为了减小电流，要相应提高机组电压。

因此选择适当的并网电压是为了将在PCC点的注入电流控制在合适的范围之内。各个国家和地区根据自身电网特点都对DG机组并网电压都有所规定。

中国现有的一些DG项目的情况如表1所示，通过这些项目的试点运行我们可以积累运行经验，根据各个地方的电网特点制定出适合本地网络的DG机组并网电压，使机组运行在一个安全合理的电压水平上。2．4接入容量当DG机组接入电力系统之后，会引起系统内潮流发生变化。

为了使这种变化处于一定可控的范围内，要对DG机组的容量进行限制。由于DG机组的启动和停机具有随机性，不受电力系统调度部门的控制，所以如果机组单台容量过大，那么他的启动