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含分布式电源的配电网潮流计算

一、概述

随着智能电网的建设和电力市场的逐步推行，传统的集中式大电

网供电模式已无法满足当今社会对电力的需求。分布式发电技术具有

环保、高效、灵活的特点，已成为未来电网发展的重要方向。由于分

布式电源的引入，配电网中将出现许多新的节点类型，传统的潮流算

法在处理这些节点时往往难以达到预期的效果。

潮流计算是开展配电网其他研究工作的基础，因此研究含分布式

电源的配电网潮流计算显得尤为重要。本文将针对含分布式电源的配

电网潮流计算方法进行论述，包括分布式电源配电网潮流计算的必要

性、分布式电源的类型和特性、传统潮流计算方法的局限性以及改进

和优化的潮流计算算法等内容。通过研究和分析，旨在为含分布式电

源的配电网潮流计算提供有效的方法和思路，以促进智能电网的可持

续发展。

1.分布式电源的发展背景与现状

分布式电源的兴起是地球环境可持续发展政策与技术进步的产

物。在21世纪初，随着高效绿色的小型独立电源的发展，分布式电

源的概念应运而生。分布式电源主要指传统的分散独立小型电源，以

及采用分布式技术联网上网的一“群”或成组的小型分散电源。这些

电源包括自然能源（如水电、风电、太阳能发电等）、化石燃料发电

（如内燃发电机组、燃气轮机发电机组、燃料电池等）、废弃物发电

（如垃圾发电等）和贮能电源（如抽水蓄能发电、蓄电池组等）。

分布式电源的发展受到世界能源、电力界的关注，并在工业发达

国家中得到热议。其发展的原因主要有三个方面：各种小型分散型绿

色环保电源的迅速发展，对电力系统的影响越来越大大电网的发展受

到环保和需求的限制，为分布式电源的发展提供了机遇分布式电源可

以充分利用用户附近各种分散的能源，提高能源利用率，减少因远距

离输送电力产生的线路损耗，具有经济和环保意义。

近年来，分布式电源在能源系统中的比例不断提高，正在给能源

工业带来革命性的变化。特别是在全球倡导节能减排、调整能源结构

的大背景下，分布式电源项目得到大力推广。例如，我国在2013年

以后，国家电网公司积极为分布式电源项目接入电网提供便利，并在

项目的前期受理及工程建设等方面开辟绿色通道。目前，分布式电源

项目在全国范围内已取得了阶段性的进展，未来在中国的发展前景广

阔。

2.分布式电源对配电网潮流计算的影响

分布式电源（DistributedGeneration，DG）的引入对配电网的

潮流计算产生了显著影响。DG的加入使得配电网从传统的单电源网

络转变为多电源网络，类似于高压电网，但又因其类型构成复杂而大

不相同。这导致了潮流计算的复杂性增加，一方面需要合理建立DG

本身的模型以及与电网的接口模型，另一方面需要对DG节点进行有

针对性的处理。

网络损耗：DG的位置、容量以及与负荷的相对大小等因素都会

影响网络损耗。在某些情况下，DG的接入可能会减小网络损耗，而

在其他情况下可能会增大网络损耗。

电能质量：DG的接入可能会影响系统的电能质量，如引起电压

闪烁或引入谐波，造成谐波污染。

继电保护：DG接入后，短路电流将会增大，且配电网变为多电

源网络，潮流流向具有不确定性。这要求保护系统的设计基础应做出

相应变化。

电压水平：具有无功输出能力的DG，如光伏电站（PI型）和微

型燃气轮机电站（PV型），能够有效抬升系统各节点的电压水平。

在进行含分布式电源的配电网潮流计算时，需要综合考虑上述因

素，以确保计算结果的准确性和可靠性。

3.文章研究目的与意义

随着可再生能源的快速发展和电网智能化的推进，分布式电源

（DistributedGeneration，DG）在配电网中的渗透率逐渐提高。分

布式电源包括风力发电、光伏发电、小型水力发电、燃料电池等多种

类型，它们通常接入配电网的中低压侧，为电力系统提供清洁能源。

分布式电源的接入也给配电网的潮流计算带来了新的挑战。传统的配

电网潮流计算方法往往基于单一的电源和辐射状网络结构，难以准确

处理含有多电源和复杂网络结构的现代配电网。

本文旨在研究含分布式电源的配电网潮流计算方法，分析分布式

电源接入对配电网潮流分布、电压质量、系统稳定性等方面的影响。

通过对含分布式电源的配电网进行潮流计算，可以优化电源配置、提

高配电网的运行效率和供电质量，为配电网的规划、设计、运行和管

理提供科学依据。