分布式发电对配电网电压分布的影响
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摘要：随着人们生活水平的不断提高，以及国家经济的不断发展，如何更好的满足广大人民群众的用电需求已经成为了当下急需解决的一个问题。分布式发电已经成为了当下适应社会需求的新型发电模式。它的概念是指在一定的范围内，一些区域式的、分布在负荷周围的一些相对清洁的发电设施，通常情况下，这些设施的功率大概在几十千瓦到几十兆瓦之间，并且这种发电方式具有经济、可靠的特点。近年来，分布式电源在电力系统中越来越常见，所以研究分布式发电对配电网电压的影响已经成了一项势在必行的工作。本文將结合有关文献资料以及统计数据对分布式发电对配电网电压分布造成的影响进行简略的描述。
关键词：分布式发电；电压影响；配电网；潮流计算
引言
分布式发电模式已经在国内广泛的应用，它影响着很多的工业、商业以及家庭用户。与此同时，他们的用电负荷具有波动性大的特点，造成波动性大的各种不确定因素就会导致在配电网的规划设计问题上出现很大的困难。能源危机是全球在普遍面临的一个问题，但是由于燃煤以及核电存在着成本高、可持续性不强等弊端以及用电用户对电力资源要求的可靠性不断增加，远程发电技术和集中发电技术等又具有高成本、不稳定等特点，这就导致分布式发电逐步发展了起来。分布式发电具有节约、环保、灵活性高等优点，是适应当下资源匮乏问题以及人民需求的一种好方法。
一：分布式电源容量对电压的影响
在测定分布式电容量对电压影响的时候，为确保不受其他因素的干扰，首先要保证分布式电源的位置和数量是固定的。分布式电源不是配电网电的主体，但是它作为一种辅助电网的工具来说也是有很大的影响力的。如果分布式电源接入的数量太多，会使成本大大增加，难以体现分布式发电的优势，不仅如此还容易出现一系列的事故，对继电保护工作造成不好的影响。因此，为了避免这些危险和浪费，应当尽量减少分布式电源的接入个数。
根据遗传算法和Matlab仿真得出来的数据显示，分布于配电网中的分布式电源对馈线的电压分布影响是很明显的。可以看到，在接入分布式电源以后，负荷节点上的电压是有明显的上升趋势的，这就证明分布式电源对于电压是有很大的影响的。分布式电源接入电网以后，系统的潮流会发生变化，确保将这种电压的变化控制在安全范围之内是相关工作人员需要重点注意的，根据目前的经验来看，最好的解决方式是对分布式电源的容量进行限制。在只考虑稳定电压的要求下，根据计算数据显示分布式电源的接入容量应当在系统总容量的百分之四十左右时是最好的。在实际的运行中可以发现，虽然网络中接有多个分布式电源，但负荷总容量一般仍大于分布式电源的总容量，这是为保证整个配电线路是严格吸收型的受端网。所以在日常的工作过程中，应当严格的控制好分布式电源的接入容量，确保分布式电源容量对电压的不良影响降到最低。只有这样，才能保证用电的安全，同时也应当注意分布式电源的接入个数，只有注意好这些问题，才可以保证将分布式发电的优势发挥到最大程度，减少浪费以及危险因素。
二：分布式电源位置对电压的影响
为了了解分布式电源对电压的影响，在进行测试之前应当确保每个分布式电源的出力是不变的，只改变它们在网络中的位置。通过这种方式计算可以得到最准确的数据以及信息。经过分析可以了解到，分布式电源的接入容量在系统总容量的百分之四十左右时工作效率最高，因此在测定位置影响的时候，应当控制接入容量在百分之四十，在此前提下，分别改变分布式电源在系统中的接入位置，测定数据，进行分析。在实验过程中，为了确保实验效果更明显，每次改变分布式电源的接入位置时只选取一个插口，并且为了确保实验结果是具有代表性的，只总结分布式电源在插入首部、中部以及尾部时的效果以及规律。
根据仿真实验得出来的结果可以总结出来一下规矩：在总出力相同的情况下，分布式电源在不同位置时，得到的电压分布有较大的差异。根据统计数据可以显示出来，在更加接近母线的位置，对线路电压的影响相对更小，分布式电源接到最后边的时候，电压升高的幅度很明显，在一些危险的情况下，甚至会高于额定电压的数值。这种情况是应当尽量避免的，并且会对用户的用电产生一系列的不良影响。在进行分布式电源的位置分配时，应当严格的注意将馈线接入中间部位或者与其它部位相互结合把影响降到最低。根据实验可以了解到，在接入馈线中部的位置时，局部极大电压相应的也会在线路中部出现。
综上所述，分布式电源不适合接入在系统末端的位置，所以要配合接在系统的中间或者偏后的位置。通过改变分布式电源的接入位置，可以促使分布式发电的效果达到最好，并且可以把由于分布式电源接入位置造成的影响降到最低。
三：分布式电源功率因数对电压的影响
相应的，为了计算分布式电源功率因数对电压的影响，应当确保分布式电源的位置和容量都是不变的。将分布式电源接入中间稍后的位置，同时调节容量保持在总负荷的百分之四十左右，在确保变量唯一的情况下排除其它因素对于电压的影响，从而进行实验。
根据仿真实验得出的结果可以了解到，不同的功率因数的分布式电源接入系统是有影响的。其中功率因数有滞后功率和超前功率两种，这两种功率对电压的影响几乎是完全相反的。根据实验结果显示，滞后功率因数的效果是要优于超前功率因数的工作效果的。超前功率对于分布式电源的电压改善作用很小，没有明显的变化。由此可以得出结论：超前功率因数对电压的改善作用是很小的。相反的，当分布式电源以滞后功率因数接入时，分布式电源会向配电系统发出无功功率，有助于补偿负荷的无功功率，减少输电线路的无功电流，从而可以减少有功耗损，从而提高电压。
综上所述，功率因数变化的过程，同时也是分布式电源从吸收无功功率变化到输出无功功率的过程。当分布式电源发出的无功功率大于负荷吸收的无功功率时，馈线上的最大电压将出现在分布式电源所在的节点，分布式电源输出的无功功率越大，该节点的电压将升得越高。实际运行时需加入调压装置以防止电压越限。所以分布式电源功率因数对电压也有很重要的影响。
通过上述分别对分布式电源容量、位置以及功率因数的分析可以了解到，这三项因素都在不同的层面上对配对电源电压起到了一定的影响，为确保分布式发电可以发挥出来最好的效果，一定要从这三个方面共同着手，配备相应的技术人员实时监督。以往的配电网大多是发散状分布的，在发电系统正常运行的情况下，电压会随着传输的过程不断降低，这样就会造成资源的浪费。但是在接入分布式电源后，在发电系统正常工作的前提下，电压在传输的过程中并没有降低的现象。根据观测结果显示的数据可以看出来，馈线上的传输功率减少，以及分布式电源输出的无功支持，会使得沿馈线的各负荷节点处的电压有所提高。所以分布式电源的优势在此处展现的非常明显。
参考文献
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（作者单位：国网安徽省电力有限公司六安市城郊供电公司）
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