摘要：分布式发电技术指的是以可再生资源为主的小型发电装置，这种发电装置的发电容量一般是几十或者几百千瓦的微型燃气轮机、太阳能光伏发电技术、燃料电池、风力发电等，这种发电装置就布置在电力负荷附近。分布式发电技术具有投资小、能源利用率高、节能环保，能够减少电能远距离运输过程中的电力损失，提高供电的可靠性和安全性等优点。然而，分布式电源并入电网中，对主电网会产生一定的影响，尤其是大功率电力电子开关设备广泛应用在分布式电源中，造成主电网电压波形畸变、电压闪变和三相不平衡等问题，严重影响了配电网的输电质量。因此，探讨分布式新能源接入电网的电能质量问题，对促进我国新能源的发展和应用具有重要意义。
关键词：分布式；新能源接入；电能质量
1分布式新能源电力使用的优势
分布式新能源相对于传统电力行业，具有其自身的新特点，其最大的优势是可以将新能源和具有可再生的能源，通过发电设备转换成电能。一般分布式发电装置资本投入较少，设备占用土地相对较小，在发电组建设过程中建设周期短，新能源的利用率较高，同时还符合社会发展的节能环保的理念。分布式新能源的电源都是在负荷附近，因此该类电力传输能有效减少电能的损耗问题，可以实现就近补偿功率的变化，提升电力运行的稳定性，降低因电网负荷增长产生的电网膨胀等影响。虽然分布式新能源具有很多优势，但是也存在自身的弊端和影响。
2分布式电源并网对电能质量的影响
2.1 小水电并网
小水电以分布式发电的形式在配电网大规模并网发电，改变了传统的配电网运行方式，从原来的无源网络变为有源网络、单向潮流变为双向潮流，尤其是沿线电压分布不均和电压大幅波动的情况日益凸显。小水电电网主要有以下几个特点:首先是系统布局不合理。由于目前许多农村配电网为树形延伸拓扑结构，整体结构并不完善。用电负荷增加时，电网上的消耗增加，故障率也增高。有些地方小水电的建设和发展在配电网形成之后，小水电一般直接就近接到已有配电网内，随着小水电的建设，原有的配电网线路当做小水电的输电线路来使用，由于导线截面不大，线路的损耗加剧，直接影响到小水电的经济效益及电能质量。其次是继电保护装置不配套。地方小水电系统因设备简单，继电保护装置也较简单，一般均不设专门的继保机构，整个系统的继电保护从型式选择、整定计算以及各级之间的相互配合等的设计、安装、调试工作无专人负责。如果配电网的继电保护整定是在小水电投入使用之前进行，小水电投入后由于网络结构及潮流流向的改变，而原有的继电保护装置整定值没有及时相应调整，容易造成保护装置的误动、拒动或者越级跳闸等，造成不应有的停电。
2.2太阳能光伏并网
太阳能光伏并网利用太阳能光伏阵列产生的直流电，经电力电子变换装置转换成符合要求的交流电后，直接或经变压器接入电网中。我国太阳能光伏发电技术已比较成熟，呈现出各地“分散开发、低电压就地接入”与荒漠地区“大规模集中开发、中高压接入”并举的发展特征。光伏电站运用最大功率点跟踪技术提高系统效率，充分利用太阳能的时间分布特性起到削峰作用，这也是光伏发电相对于风电的一个优势。但光伏发电系统受环境温度、太阳光照强度和天气变化影响，具有随机波动性，造成发电功率的剧烈变化。( 1) 由于阳光的昼夜变化，光伏发电装置只在白天工作，晚上切离电网，不但影响了设备的利用效率，且频繁投切也会对电网的稳定性造成影响。为尽可能提高太阳能的利用率，提出了最大功率点跟踪控制法，但仅是最大功率点跟踪无法做到有功输出可调，有功调节技术还需使用储能，实现对电网的有功支持。( 2) 光伏发电对电网的另一个负面影响是谐波污染。光伏发电系统一般通过逆变装置转换才能接入公共电网，这些逆变装置通过适当的控制策略能够实现有功和无功的解耦控制，在一定程度上实现了补偿无功，控制功率因数和抑制谐波的作用。在实际的运行过程中，当逆变器输出轻载时，谐波会明显增大。
3 电能质量改善方法和微电网技术
3.1小水电灵活并网控制技术
3.1.1含小水电的馈线简化模型
根据 10 kV 馈线各支线上小水电和用户台区的实际情况进行分类如下:1) C 类: 对于一个或几个相邻的用户台区，可以忽略中间线段长度，视为统一的用户台区节点。2) S 类: 对于一个或几个相邻的小水电，可以忽略中间线段长度，视为统一的小水电结点。3) X 类: 对于某条支线，小水电与用户混合，称为混合支线。一个或几个相邻的混合支线，均视为一个统一混合的结点。无论是 S 类、C 类或 X 类，在不同时期、不同时间表现各不相同，如表 1 所示。
无论是何种线路均可以表征为 C、S、X 的不同排列组合，主要可分为集中型和混杂型两大类，如图1和图 2 所示。
图2混杂型线路简化模型
3.2基于拓扑变化的小水电并网控制策略
针对集中型馈线的小水电并网问题，通过在变电站配置适量的电抗器进行集中补偿即可解决。而针对混杂型馈线的小水电并网问题，则构建 C 类和S 类的优化匹配模型，通过分组优化计算确定最佳配置方案，从而改变网络拓扑实现小水电的灵活并网控制。
3.3基于拓扑变化的小水电并网控制方案
通过一次线路建设和改造完成对小水电和负荷分组的优化匹配控制，最大程度实现小水电就近消纳，综合解决小水电电压偏高问题。由该方法得出的控制方案包含几组控制模式，对应网络拓扑变化的控制策略，通过对负荷与小水电进行优化匹配，实现小水电的就近高效消纳，减少线路上的有功和无功传输，在一定程度上抑制了线路电压偏高。
3.4微电网技术的应用
微电网是由微型电源和电力负荷组成的系统，能够提供电源和热量，它将发电机、负荷、电力电子装置以及各种分布式电源联合起来，通过微电网内部的控制器、协调器以及能量管理器对电网进行有效的控制。微电网技术能够协调各种分布式电源和主电网的矛盾，减少分布式能源并网对主电网的影响，从而提高电力系统的运行效率和可靠性。微电网中一般设置了储能装置，增加了电力系统的惯性，提高了电源对电力负荷阶跃变化的响应速度，降低了频率和电压波动的影响。
结束语
随着科学技术的进步以及电网的快速发展，分布式新能源的应用越来越广。尤其是以风电和光伏太阳能发电技术近年来发展迅速，与电网结合在一起，形成了一个高度灵活的电力网络，提高了电网的稳定性和安全性，但是分布式电源的接入严重影响了电能的质量。因此，还需要对分布式新能源并网进一步的分析和研究。
参考文献
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