分布式电源接入配电网适应性分析

2020 No.23

电力系统

Electric System电力系统装备

Electric Power System Equipment分布式电源接入配电网适应性分析

刘　雷1，余小虎2，金　鑫1，黄　拥1

（1.国网四川省电力公司天府新区供电公司，四川成都 610000；

2.武汉东硕电气有限公司，湖北武汉 430000）

［摘 要］分布式电源因其经济效益良好且使用效率高受到国内外的高度关注，但由于缺乏系统的设计会导致电源过量接入，严重时会影响配电网的正常运行。本文主要针对如何搭建配电网适应性评价体系进行了深入的探析，在此基础上以实际算例计算了分布式电源在可靠性、负载率、短路水平、电能质量展现的适应水平，为提升配电网适应性提供了新的改造方案，为分布式电源安全可靠接入提供了基础。［关键词］分布式电源；适应性分析；配电网［中图分类号］TM76　　　　　［文献标志码］A　　　　　［文章编号］1001–523X（2020）23–0046–02

Adaptive Analysis of Distributed Power Access Distribution Network

Liu Lei , Yu Xiao-hu , Jin Xin , Huang Yong

［Abstract］A large number of distributed power sources have many adverse effects on distribution network operation. This paper introduces the adaptive evaluation system of distribution network, calculates the adaptability of distributed power supply access by practical examples, and puts forward a scheme to improve the adaptability of distribution network. It provides the basis for the safe and reliable access of distributed power supply.

［Keywords］Distributed Power Supply; Adaptive Analysis; Distribution Network随着国家一系列支持的出台，分布式能源发展已上升到国家的战略高度。 （1）

在技术发展方面，由于我国光伏技术不断突破、产业链

为分布式电源接入后不满足N-1的变压器的增式中，持续进步，整个光伏装机的成本较10年前下降了90 %以上，

加比例，%；为区域某一电压等级电网公用变压器台数，台；根据行业内预测，按照目前发展形势，2021年我国光伏发电

为分布式电源接入后第i台变压器N-1安全性的变化情况。可摆脱补贴，实现全面平价上网。

考虑m（m≥1）种计算方式，变压器i在分布式电源受和技术双重驱动的影响，未来必然将有更多的分

接入前有（0≤mPi≤m）种方式下不满足N-1，分布式电布式能源接入电网，其中包括分布式光伏或者小型储能电站

（0≤mDGi≤m）种方式下不满足N-1，若源接入后有及综合能源微电网等。

，则，，则，若分布式能源的技术特征与传统能源有显著不同，其数量

，则。大，并网点多，随机性、波动性和互动性强，不仅在一定程

b.线路可靠性：对保护装置的配合问题进行分析，具体度上会使得潮流分布得到实质性的改变，甚至会对配电网在

为分布式电源接入电网后，不满足N-1的线路增加比例见式应用中电压质量造成十分严重的影响，进一步引起电压产生

。偏差或者是波动等一系列不良问题。严重影响电力系统在应（2）

用中所具有的安全稳定性能。此外，在分布式电源接入的过程当中，由于配电网本身所具有的一系列特性，可以灵活地 （2） 根据实际需求接入相关的载体。如何才能采取积极有效的措施进一步加大对当前配电网的更新改造力度，保障现在所使式中，为分布式电源接入后不满足N-1的线路的增加

比例，%；为区域某一电压等级电网公用线路条数，条；用的一系列网络可以对大量分布式电源进行安全的接纳，是

为分布式电源接入后第i条公网线路N-1安全性的变化情当前分布式电源并网以及配电网建设工作在正式进行中所面

况。临的一个主要困难。

根据导则计算要求，考虑m（m≥1）种运行方式，公网本文介绍了配电网适应性评价体系，在此基础上研究新

线路i在分布式电源接入前有（0≤mPi≤m）种方式下不满能源及分布式电源并网的影响，并以此为基础提出具有工程

（0≤mDGi≤m）种方式下不足N-1，分布式电源接入后有实用价值的配电网适应性改造方案，希望可以为提高分布式

，则，，则满足N-1，若能源与电网的兼容提供可行的技术路径。

，若，则。1 分布式电源适应性分析方法

1.1 评价指标（2）负载率。

a.变压器满（过）载率：分布式电源接入后满载和过载变适应性分析是测试某一地区电网对于给定的新能源及分

压器增加比例见式（3）。布式电源规划方案的适应能力。根据《分布式电源接入电网

评价导则》（Q/GDW11619—2017），适应性从可靠性、负载率、短路水平、电能质量4个方面构建评价指标，各指标计算公式 （3） 如下：

（1）可靠性。式（3）中，为分布式电源接入后满载和过载变压器a.变压器可靠性，见式（1）。增加比例，%；为区域某一电压等级电网变压器台数，台；

电力系统装备

Electric Power System Equipment电力系统

Electric System2020年第23期

2020 No.23

为分布式电源接入后第i台变压器满载或过载的变化情况。根据导则计算要求，考虑m（m≥1）种运行方式，变电站i在分布式电源接入前有（0≤mPi≤m）种方式下满载或

（0≤mDGi≤m）种方式下满过载，分布式电源接入后有

，则，，则载或过载，若

，若，则。b.线路满（过）载率：分布式电源接入后满载和过载线路增加比例见式（4）。

（4）

电源对公网电能质量影响最严重的（一种）运行方式。

（8）

式（8）中，为分布式电源接入后谐波电流超标节点增

加比例，%；为分布式电源接入后谐波电流超标节点数，个；为分布式电源接入前谐波电流超标节点数，个；为区域某一电压等级电网节点数，个。

d.电压波动超标率：分布式电源接入后区域电网节点的电压波动应满足GB/T12326的规定。分布式电源接入后电压波动超标节点增加比例见式（9），该指标的计算仅考虑分布式（4）中，为分布式电源接入后满载和过载线路增加比例，%；为区域某一电压等级电网线路条数，条；为分布式电源接入后第i条线路满载或过载的变化情况。

根据导则计算要求，考虑m（m≥1）种运行方式，线路i在分布式电源接入前有（0≤mPi≤m）种方式下满载或过载，

分布式电源接入后有

（0≤mDGi≤m）种方式下满载或过载，若

，则，，则，若，则。

（3）短路电流。分布式电源接入后短路电流超标节点增加比例见式（5），该指标主要评估电网短路后造成分布式电源接入时所产生的影响。

（5）

（4）电能质量。

a.电压偏差超标率：电压不平衡度超标率分布式电源接入后区域电网节点的电压偏差应满足GB/T12325的规定。分布式电源接入后电压偏差超标节点增加比例见式（6）。

（6）

式（6）中，为分布式电源接入后电压偏差超标节点增加比例，%；为区域某一电压等级电网节点数，个；为分布式电源接入后第i个节点电压偏差超标变化情况。

根据计算要求，考虑m（m≥1）种运行方式，节点i在分布式电源接入前有（0≤mPi≤m）种方式下电压偏差超标，

分布式电源接入后有

（0≤mDGi≤m）种方式下电压偏差超标，若

，则，，则，若

，则。b.谐波畸变超标率：分布式电源接入后区域电网节点的电压总谐波畸变率应满足GB/T149的规定。分布式电源接入后电压总谐波畸变率超标节点增加比例见式（7），该指标的计算仅考虑分布式电源对公网电能质量影响最严重的（一种）运行方式。

（7）

式（7）中，为分布式电源接入后电压总谐波畸变率

超标节点增加比例，%；

为分布式电源接入后电压总谐波畸变率超标节点数，个；为分布式电源接入前电压总谐波畸变率超标节点数，个；为区域某一电压等级电网节点数，个。

c.谐波电流超标率：分布式电源接入后区域电网节点的谐波电流应满足GB/T149的规定。分布式电源接入后谐波电流超标节点增加比例见式（8），该指标的计算仅考虑分布式

式电源对电网电压波动影响最严重的运行方式。

（9）

式（9）中，为分布式电源接入后电压波动超标节点增

加比例，%；为分布式电源接入后电压波动超标节点数，

个；为分布式电源接入前电压波动超标节点数，个；为区域某一电压等级电网节点数，个。

e.电压不平衡度超标率：分布式电源接入后区域电网节点的三相不平衡应满足GB/T153的规定。分布式电源接入后负序电压不平衡度超标节点增加比例见式（10），该指标的计算仅考虑分布式电源对电网三相不平衡影响最严重的运行方式。

（10）

式（10）中，为分布式电源接入前负序电压不平衡度超

标节点数，个；为区域某一电压等级电网节点数，个。

1.2 评价流程

主要评价流程：（1）计算各分区电网适应性评分值；（2）计算各电压等级电网适应性评分值；（3）计算区域电网适应性评分值。

2 适应性评价案例

2.1 案例基本情况

某工业园区分布式光伏电源接入的电压等级为10 kV，4个分布式光伏电源的容量分别为6000 kVA，1480 kVA，1700 kVA和4100 kVA。该园区供电变电站含2台主变，变电总容量为8 MVA，10 kV侧共有16条线路单辐射结构，园区负荷 MW。

2.2 适应性评价结果

通过仿真计算的最终结果不难发现，线状电网在实际应

用的过程当中对新能源及分布式电源规划方案的适应性评价结果，可见光伏接入导致区域电网电压发生偏差越线。3 结束语

本文介绍了可靠性、负载率、短路电流及电能质量等分布式电源接入配电网的适应性评价指标体系，以此指标体系对实际配电网案例进行了适应性评价，并提出了进一步提高分布式电源接入配电网适应性的方案，本文对分布式电源并网点为以及采取的具体接入方式选取具有重要作用。

参考文献

[1] 焦能.分布式电源并网对电能质量的影响[J].电力设备管理，2018（7）：37-38.

[2] 马松，聂萌，甄颖，等.分布式电源并网对配电网的影响与选址定容优化[J].现代工业经济和信息化，2018（8）：14-15.