【正文】 系統(tǒng)(380V或10kV配電系統(tǒng))并網(wǎng)運(yùn)行或采取獨(dú)立運(yùn)行的方式,將分布式發(fā)電系統(tǒng)集成到現(xiàn)有的配電系統(tǒng)中,也是今后分布式發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)[6]。②分布式發(fā)電系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行,但與地區(qū)電網(wǎng)之間有自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置,在必要時(shí)支撐地區(qū)電網(wǎng)。 電力市場(chǎng)環(huán)境各種分布式電源成本不同,品質(zhì)各異,并網(wǎng)后將對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生很大影響,會(huì)改變電力交易方式:①需要制定其與電網(wǎng)之間的供購(gòu)電計(jì)劃。 含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃 分布式發(fā)電的類型與規(guī)模多種多樣,運(yùn)行特性也各不相同,從而對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響也不同,因此必須對(duì)分布式發(fā)電的類型、位置、容量進(jìn)行規(guī)劃,綜合考慮系統(tǒng)網(wǎng)損、電壓、繼電保護(hù)等方面,使電網(wǎng)的綜合性能達(dá)到最優(yōu)。③在分布式電壓并網(wǎng)前需要進(jìn)行靜態(tài)安全分析。并網(wǎng)后的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行分析與控制：①由于分布式發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行增加了地區(qū)電網(wǎng)中感應(yīng)電機(jī)的數(shù)量,同時(shí)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷增多,使得地區(qū)電網(wǎng)發(fā)生故障后可能會(huì)失去電壓穩(wěn)定,在控制和保護(hù)不完善時(shí)更容易發(fā)生。此外分布式電源孤島運(yùn)行時(shí)可能與系統(tǒng)不同步,重新并入電網(wǎng)時(shí)的同步控制也是研究重點(diǎn)。②大量分布式電源接入電網(wǎng)后會(huì)帶來(lái)電能質(zhì)量問(wèn)題,例如電壓波動(dòng)、諧波等,同時(shí)分布式電源會(huì)改變無(wú)功功率的分布,使得現(xiàn)有電壓/無(wú)功控制手段己經(jīng)不能滿足要求。（7）電力市場(chǎng)環(huán)境。（3）并網(wǎng)后的動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量控制。由末梢點(diǎn)向電源遞推就可以得到各支路的電流，再?gòu)碾娫袋c(diǎn)向末梢點(diǎn)回推就可以求得各節(jié)點(diǎn)電壓。Zbus算法如下：1）計(jì)算當(dāng)根節(jié)點(diǎn)獨(dú)立作用于整個(gè)配電網(wǎng)而且所有的等值注入都斷開(kāi)的情況下，母線j的電壓： (14)式中：US為根節(jié)點(diǎn)電壓，Z∑為網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗，Zo,j為待求點(diǎn)的等值阻抗。2） 快速分解法快速分解法是計(jì)算機(jī)實(shí)踐的產(chǎn)物。1）牛頓拉夫遜法自60年代稀疏矩陣技術(shù)應(yīng)用于牛頓法以來(lái)，經(jīng)過(guò)幾十年發(fā)展，已經(jīng)成為求解電力系統(tǒng)潮流問(wèn)題的最廣泛的一種方法。而電壓被抬高多少與接入的DG的位置、總?cè)萘康拇笮〖捌涔β室驍?shù)有關(guān)。 研究分布式電源對(duì)配網(wǎng)電壓影響的方法一定容量的分布式發(fā)電接入配電網(wǎng)絡(luò),會(huì)對(duì)饋線上的電壓分布產(chǎn)生重大影響。如文獻(xiàn)[9]中，將分布式電源處理成 PQ 節(jié)點(diǎn)并用牛頓法解潮流。對(duì)于分布式發(fā)電系統(tǒng)也是一樣，分布式發(fā)電系統(tǒng)較之傳統(tǒng)的配電網(wǎng)系統(tǒng)，有很多的不同點(diǎn)，而影響到傳統(tǒng)潮流算法的應(yīng)用的難點(diǎn)，主要集中在對(duì)分布式電源的建模及其在潮流算法中的處理方法上。目前縣級(jí)地區(qū)公用配電變壓器容量大多為桿上400kVA配變，小區(qū)基本上是各類箱式變壓器，容量最大不超過(guò)800kVA，有的公用配變下用戶數(shù)較多，使部分公用配變超負(fù)荷運(yùn)行，造成電壓質(zhì)量差，甚至燒毀變壓器。 ③供電范圍不明顯、互送能力差、同桿架設(shè)回路數(shù)多、停電范圍大且時(shí)間長(zhǎng)、重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重、管理比較困難。城區(qū)配網(wǎng)線路基本上是架空線路，以架空裸導(dǎo)線為主。 縣城配電網(wǎng)現(xiàn)狀近幾年國(guó)家持續(xù)對(duì)縣域配電網(wǎng)的改造進(jìn)行投入，使得部分縣城配電網(wǎng)的安全及供電可靠性有了很大的提高。而分布式發(fā)電技術(shù)則剛好可以彌補(bǔ)集中式發(fā)電的這些局限性。在歐洲，分布式能源已不是新技術(shù)。雖然全世界 90%的電力負(fù)荷都由這種集中單一的大電網(wǎng)供電，但是當(dāng)今社會(huì)對(duì)能源與電力供應(yīng)的質(zhì)量與安全可靠性的要求越來(lái)越高，大電網(wǎng)由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足這種要求[5]。⑵并網(wǎng)接口技術(shù)若DG與電力系統(tǒng)相聯(lián),則可以根據(jù)DG并網(wǎng)技術(shù)的類型分類,即直接與電力系統(tǒng)聯(lián)接(機(jī)電式)和通過(guò)逆變器與系統(tǒng)聯(lián)接兩大類。一般根據(jù)DG的技術(shù)類型、所用的一次能源及并網(wǎng)的接口技術(shù)進(jìn)行分類。分布式電源是一種新型的、很有發(fā)展前途的發(fā)電和能源綜合利用方式。 分布式電源的概念分布式電源一般是指支持已有的配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為滿足某些終端用戶的需求，而設(shè)計(jì)和安裝在用戶側(cè)附近的小型發(fā)電機(jī)組。分布式發(fā)電(DG)正是在這樣背景下提出并逐步發(fā)展起來(lái)的。 distribution network。關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電。本篇論文通過(guò)運(yùn)用潮流程序?qū)Ψ植际诫娫唇尤肱潆娋W(wǎng)前后電壓分布的計(jì)算,研究了分布式電源接入輻射型配電網(wǎng)絡(luò)前后負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓的變化，并運(yùn)用Matlab仿真軟件對(duì)接入配電網(wǎng)的分布式電源出力變化、接入位置變化以及功率因數(shù)變化的分別進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),較全面的分析了分布式電源的接入位置、出力限制等方面對(duì)配電網(wǎng)電壓的影響。電壓影響27AbstractThe distributed power supply (DG) access to distribution network will affect its various aspects. This paper by using the trend before and after the application of the distributed power distribution network access the calculation of the voltage distribution, distributed power supply connected to the radiant power distribution network is studied before and after the change of the load node voltage, and using Matlab simulation software, access to access distributed power output of the distribution network change position change and the change of the power factor of simulation experiment was carried out respectively, a prehensive analysis of the access to the location of the distributed power supply, the impact on the distribution network voltage output limit, etc. Key words: distributed generation。再加之近年來(lái),世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)日益加劇隨著燃煤、核電的經(jīng)濟(jì)成本和環(huán)境成本的不斷增加以及用戶對(duì)電力供應(yīng)可靠性的要求不斷提高,以集中發(fā)電、遠(yuǎn)距離輸電和大電網(wǎng)互聯(lián)為主要特征的電力系統(tǒng)的一些弊端日益呈現(xiàn)。分布式發(fā)電(Distributed Generation,簡(jiǎn)稱DG)技術(shù)正是基于上述原因而成為電力系統(tǒng)新的研究熱點(diǎn)并定會(huì)在未來(lái)電力系統(tǒng)中發(fā)揮重大作用。分布式電源提高了供電服務(wù)的可靠性和電能質(zhì)量，同時(shí)又具有環(huán)境友好型，資源節(jié)約等特點(diǎn)，將成為新世紀(jì)重要的能源選擇。 分布式發(fā)電的種類分布式發(fā)電的分類方式在不同領(lǐng)域有所不同。目前,水力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電屬于比較成熟的技術(shù),而風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、太陽(yáng)熱發(fā)電、地?zé)峒俺毕l(fā)電等都屬于新興的發(fā)電技術(shù)。 研究的背景及意義現(xiàn)在全世界的供電系統(tǒng)是以大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓為主要特征的集中式單一供電系統(tǒng)。集中式與分布式有機(jī)結(jié)合21世紀(jì)能源工業(yè)的重要發(fā)展方向。由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡，對(duì)于廣大經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的農(nóng)村地區(qū)來(lái)說(shuō)，特別是農(nóng)牧地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)，要形成一定規(guī)模的、強(qiáng)大的集中式供配電網(wǎng)需要巨額的投資和很長(zhǎng)的時(shí)間周期，能源供應(yīng)嚴(yán)重制約這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，應(yīng)引起足夠的重視。 ②設(shè)備陳舊、技術(shù)落后、線路故障率高、供電可靠性降低。尤其下戶線易燒斷，導(dǎo)致一系列的維修量增加、維修時(shí)間增長(zhǎng)，安全性得不到保障。④公用配電變壓器負(fù)荷重、配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償不足、電壓質(zhì)量差。潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，對(duì)于一個(gè)新出現(xiàn)的系統(tǒng)，必須在考慮新的元件，新的問(wèn)題的前提下，改進(jìn)傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)潮流算法，以得到適用于新系統(tǒng)的潮流算法，使之能準(zhǔn)確，方便的為新系統(tǒng)的分析所運(yùn)用。一般的簡(jiǎn)化處理有，將同步發(fā)電機(jī)處理成如PQ 節(jié)點(diǎn)，即用一個(gè)三相平衡的電壓源接同步發(fā)電機(jī)三相阻抗所形成的功率輸出恒定的模型，而在能處理 PV 節(jié)點(diǎn)的算法中，也可以將其直接處理成有功輸出和電壓幅值恒定的 PV 節(jié)點(diǎn)；而對(duì)異步發(fā)電機(jī)，雖然其吸收的無(wú)功是隨該點(diǎn)的電壓幅值而改變的，但在配電網(wǎng)中，各點(diǎn)的電壓標(biāo)幺值基本都在 附近，因此可以近似認(rèn)為異步發(fā)電機(jī)的吸收無(wú)功恒定，將其處理成 PQ 節(jié)點(diǎn)。文獻(xiàn)[12]是在這時(shí)期的文獻(xiàn)中，分析的分布式電源類型較全的一篇，文中分別對(duì)同步發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和與電力電子裝置相連的分布式電源進(jìn)行建模，根據(jù)所在節(jié)點(diǎn)的電壓值，計(jì)算出參與迭代的節(jié)點(diǎn)功率值，將分布式電源近似處理成 PQ 節(jié)點(diǎn)，并且考慮到分布式發(fā)電系統(tǒng)中出現(xiàn)的逆向潮流，增加了對(duì)適用于逆向潮流的電壓調(diào)節(jié)器的建模，最后用前推回代法實(shí)現(xiàn)了單相潮流的計(jì)算。接入DG后,在穩(wěn)態(tài)情況下,由于饋線上的傳輸功率減少以及DG輸出的無(wú)功支持,使得沿饋線的各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓有所提高。具體有：（1）牛頓類配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法牛頓類潮流計(jì)算方法主要有牛頓拉夫遜潮流計(jì)算方法和快速分解潮流計(jì)算方法。 （12）式中：，為潮流方程的殘差向量，,為母線的電壓修正量，J為雅克比矩陣。Stott稱這種方法為快速分解法，快速分解法潮流迭代公式可以寫為： (13)（2）母線類配電網(wǎng)潮流計(jì)算方法此類算法有Zbus方法和Ybus方法，這兩類算法本質(zhì)上是一致的。如果支路bj的末點(diǎn)vj不是末梢點(diǎn)，則支路電流Ij應(yīng)為該支路末點(diǎn)Vj電流和其所有子支路的電流之和： ()式中：d為以節(jié)點(diǎn)vj為父節(jié)點(diǎn)的支路的集合。（2）并網(wǎng)后的繼電保護(hù)。（6）無(wú)功優(yōu)化。①電源的輸出特性與控制方式對(duì)潮流計(jì)算的方法和收斂特性有很大影響,需要研究合適的節(jié)點(diǎn)類型和收斂性好的潮流計(jì)算方法[4]。因此分布式電源并網(wǎng)需要恰當(dāng)?shù)目刂坪瓦M(jìn)行合理的供電范圍劃分。實(shí)際運(yùn)行中,應(yīng)尋找分布式發(fā)電的容量與負(fù)荷這兩組不相關(guān)的隨機(jī)變量之間的平衡條件,動(dòng)態(tài)調(diào)度各分布式電源的容量,實(shí)現(xiàn)潮流優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)調(diào)度。在孤島系統(tǒng)中,由于分布式發(fā)電的出力和系統(tǒng)負(fù)荷都具有隨機(jī)性,如果它們出現(xiàn)不平衡,可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)頻率不穩(wěn)定。 并網(wǎng)后的動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量控制 分布式電源并網(wǎng)運(yùn)行后可能帶來(lái)一系列動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問(wèn)題,例如電壓跌落、電壓脈沖、瞬時(shí)供電中斷等,需要提出合理的控制措施來(lái)解決這些問(wèn)題。由于它們的功能各不相同,性能和成本差異較大,對(duì)其的選擇要根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況而定,同時(shí)協(xié)調(diào)它們?cè)谡{(diào)節(jié)電壓、優(yōu)化無(wú)功、提高電壓穩(wěn)定性方面的作用。 分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)的影響分布式發(fā)電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)之間存在四種方式:①分布式發(fā)電獨(dú)立運(yùn)行向附近用戶供電。不同的運(yùn)行方式有不同的特點(diǎn)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。若設(shè)負(fù)荷運(yùn)行在恒功率模式下,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),分布式電源的接入會(huì)減少線路上實(shí)際的傳輸功率,有的分布式電源同時(shí)發(fā)出無(wú)功功率,對(duì)線路進(jìn)行補(bǔ)償,從而使得線路負(fù)荷節(jié)點(diǎn)處的電壓升高。如果負(fù)荷集中在線路末端,電壓的變化量將更大,一般盡量避免這種情況的發(fā)生。其影響主要有電壓閃變和諧波2個(gè)方面。目前采用的解決方法是要求DG的所有者減少DG的投切