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分布式能源的电力并网问题探讨 　　一、引言 　　当前，世界电能生产、输送和分配的主要方式是集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统，这种方式提供世界90%以上的电力负荷供电。这种容量越来越大的电网具有很大优点，但也存在一些弊端[1]，一方面是不能灵活跟踪负荷的变化，现实中短期负荷的激增导致电力供应不足，社会上有“电荒”的惊诧，但是这种不足持续时间很短，使负荷曲线波动很大，为解决这种短时峰荷建造发电和输电设施时得不偿失的。随着负荷峰谷差的不断扩大，电网的负荷率正逐年下降，发电输电设施的利用率有下降趋势。另一方面是电力系统越庞大，事故发生的概率就越高，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，造成十分严重的破坏和影响。美国加州2004年8月14日的大停电就是一个典型例证。 为了适应现状，补充并完善大规模集中发电输电的不足，直接安置在用户附近的分布式发电装置（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，能够迅速应付短期的电力需求，日高供电可靠性等等一些优点。DG如果采用清洁燃料为能源的热电冷联产系统则可以构筑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，其核心是通过冷热电联供技术融合了发电技术，蓄能技术和需求则管理技术于一体，达到资源效益最大化、资金和环境代价最小化[2]。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，并且大大提高供电的可靠性，并网后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。 目前欧美日等发达国家正在积极开张分布式发电项目，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，尤其是并网标准上还是空白，使得投资商不愿新建不能并网的小电源。小电源对电网的干扰问题一直作为电力部门拒绝小电源并网的理由之一，在欧美等西方国家无论从技术研发还是到工程应用都已完善解决了分布式能源的电力并网问题，DG并网得到政府的鼓励和支持。 　　虽然中国政府现在没有积极鼓励和支持DG并网的推广，但是由于小电源本身的灵活性、稳定性和经济性，在国内已经有许多有益的尝试，上海、北京、武汉、广州都有比较成功的案例，其中浦东机场是一个比较突出的成功案例。有鉴于DG供电的稳定性和一定的经济性，我们招商局光明科技园有限公司正着手准备在深圳市宝安区光明科技园14平方公里园区内探讨建设DG供电的可行性。 　　本文试图借鉴国外成熟标准并结合国内电网运行对小电源技术要求的具体情况，综合论述了小电源并网的技术要求，探讨小电源并网的可行性，从电力供配电系统方面分析小电源并网对电网的影响以及应采取的相应措施，为光明科技园DG供电技术提供理论基础支持。 　　二、 DG机组并网基本技术要求 　　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 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 　　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=S/√3U，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。 　　表1 中国部分DG机组并网电压 　　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，那么它的启动和停机则会对其周围的用户用电造成比较大的影响；例如感应发电机需要从电力系统中获得无功支持才能正常运行，当它启动时会造成电压突然下降，而它运行时吸收大量无功，使得