郭伟康 王彩霞
伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆伊犁 835000
摘要：由于能源结构的差异，每个国家都有着不同的发电形式，当前我国主要是火力发电，这样会消耗各种化石燃料，比如：煤炭，还有石油等等，而伴随着能源的日益紧缺，迫切需要调整和转变此发电形式，而应用分布式发电技术（Distributed Generation，DG）可以有效缓解这一问题，对实现我国电力行业可持续发展有着极其重要的意义。但随着DG对系统的渗透率越来越高，DG对系统电能质量的影响也越来越明显。全面研究DG对系统电能质量的影响，对于充分发挥DG的优势，减少对系统负面影响，有至关重要的作用。基于此，本文主要从DG的简介、在电能质量改善中DG的优势、DG的问题以及DG并网时改善电能质量的有效措施四个方面进行详细分析，以供大家学习和参考。
关键词：分布式发电；电力系统；电能质量；影响
近年来，传统能源资源不断枯竭，在电力生产中运用可再生能源势在必行。所以，基于可再生能源的分布式发电方式受到高度重视，并且在世界范围内已经得到深入研究与初步运用，但DG的并网势必影响现有电力系统，尤其是在电能质量方面，在改善电能质量的同时，也会对电能质量产生一些不利影响。因此，探究DG对电能质量的影响和相应的解决策略具有实际意义，不仅可以使电能质量得到更好地提升，还可以推进电力系统稳定发展。
一、分布式发电的简介
大机组发电、集中供电的传统电力生产和分配模式，对用户需求没有针对性，缺乏灵活性；DG不同于集中式发电，结合用户实际需求将发电设施安装于其所处区域，发电容量较小，一般为数千瓦至50MW，发电方法十分灵活，可以真正满足不同用户的电力需求，也可以为集中式发电进行补偿，防止发生故障[1]。通过合理应用分布式发电技术可以提高发电效率，确保发电稳定，而且投资成本不高，维护方便，对电力系统总体运行能力没有任何的影响，具有相当高的应用价值和巨大的发展空间。根据运行模式可将DG划分为不同类型，比如：并网，孤网等等。其中，就并网模式来讲，主要是指DG和现行电力系统并联运行，对用电高峰期电力系统受到的压力进行有效缓解，防止由于高负荷而导致电力系统发生故障。就孤网模式来讲，主要是指DG设施没有连接其他电力系统，推行发电自治，在运行过程中具有诸多优势，比如：发电方法比较灵活，还有操作简单方便等等，可以结合用户需求作出适当的调整。除此之外，根据不同的能源转化方式，可将分布式发电技术划分成多种类型，主要包括燃料电池发电技术、太阳能光伏电池发电技术、微型燃气轮机发电技术以及小型水电站等等。
二、在电能质量改善中DG的优势
通过合理应用DG，除了能够将电力生产所需的能源问题得到缓解，还能够使电能质量得到明显改善。DG的电能供给十分迅速，如果电网关联负载很大，能够利用相关措施让DG迅速投入使用，以缩减系统故障时间，使系统更加稳定[2]。尤其是伴随着电压波动降低以及谐波抑制等技术的研究运用，比如：已经非常成熟的技术包括静止无功补偿装置以及无源滤波器等等，为显著提升电能质量打下坚实的基础。并且DG的研究与应用引进很多技术，主要包括通信技术以及电力电子技术等等，这就有可能实现复用自身电力电子转换器，充分利用现有电力电子设备吸收以及释放有功与无功，以达到电能传输转换的目的，不仅可以显著改善电能质量，而且降低投资成本。
三、DG给电力系统电能质量带来的问题
对于DG来说，电力电子是重要技术，但是在电力电子元件的实际运作过程中，会导致供电系统中包含很多的非线性负载，有可能出现很多问题，比如：电网电流以及电压波形出现畸变，还有产生谐波污染等等，进而对电能质量造成直接的影响[3]。
在分布式发电技术的实际应用中，可能导致的电能质量问题具体表现在以下几点：
（一）产生电压闪变
DG通常会受到多个因素影响，比如：用户需求，还有气候条件等的，当DG无法保持稳定输出或不能及时调整输出功率时，将会增加系统电压波动，严重时会产生电压闪变，造成系统故障或用电设备损坏。
（二）产生谐波
在很多情况下DG会引进大量谐波，这根本原因在于DG中使用了大量的电力电子器件，如很多DG通过逆变器接入配电网，很多DG使用了大量的开关电源。而谐波增多会严重危害电力系统和用电设备安全稳定运行，如引起损耗增加、设备发热、系统阻抗增大等。
（三）对系统稳态电压造成影响
安装于用户侧附近的DG，可以减少系统线路功率传输，减少损耗，使得系统电压升高，这将可能造成电压超限；另外，以可再生能源为依托的分布式发电技术，自然因素对其发电量产生的影响很大，如风力发电和光伏发电，无法稳定输出电力，而且出现频繁并网或解列，将直接冲击电力系统电压，给系统运行调节与用电设备造成压力。
（四）对系统电压波动造成影响
DG的接入影响配电网电压波动，必须要结合其实际情况来决定，通常是分布式电源和当地负荷不协调运行或者分布式电源容量缺乏合理性时产生一定的电压波动[4]。总体来讲，DG中许多电力电子技术的应用势必会造成电能质量问题出现，所以应该合理制定相应的措施，减少DG带来的不利影响，不断提升电能质量，进而使分布式发电技术应用可以朝着规模化的方向不断发展。
四、DG并网时改善电能质量的有效措施
DG普遍的应用所造成的电能质量问题是不可忽视的，以电力系统的稳定性以及安全性为切入点，目前采取的行之有效的措施有：
（一）运用储能技术
很多DG输出功率不稳定，为抑制系统电压因DG功率波动而波动，可以在配电网中装设储能设备。常见的储能手段包括超级电容器以及蓄电池等等，运用储能设备吸收DG电能，在DG功率波动时进行进行调峰，以实现对系统稳定供电，减少对系统电压的影响。
（二）安装相应的补偿装置
DG电能质量问题也可以利用合理安装补偿装置进行改善。比如：对于向交流电网输出直流的问题，能够利用在逆变器电网侧串联变压器，使其有效解决。此外，也可增设有源滤波器，其元件主要包括单相逆变器以及三相逆变器等等，具备滤除谐波、补偿无功、补偿三相不平衡和补偿电压跌落等功能。
（三）使用电能质量调节器
运用有源滤波器与并联有源滤波器串联的优势，满足以DG为依托的微网对电能质量控制提出的要求[5]。通用电能质量调节器恰恰是基于该思想来真正实现，两个三相逆变器，分别并联在电网的公共连接点上，还有电网与公共连接点的输电线路上。前者确保公共连接点的电压与有关标准要求相符，后者避免电网侧电压变化影响电网。
（四）谐波抑制
就谐波的抑制来讲，不只是采用一般性方法，比如：安装有源滤波器，还有补偿设备等等，也可从改善网络环境切入。利用微电源的逆变器让基于DG的微网整体表现是对谐波的强阻尼环境，从本质上将有可能产生谐波的条件彻底消除。
结语：
DG是电力系统发展的重要研究方向。DG的并网，深刻改变了电力系统结构，给传统电力系统带来有益补充的同时，也带来新的挑战。通过合理的规划、采取可行有效的措施，降低DG的负面影响，最大化发挥DG的优势，是今后研究和探索的方向。
参考文献：
[1]严海夫.浅析分布式发电对电力系统分析的影响[J].产业创新研究,2020(14):55-56.
[2]程采奕.浅析分布式发电对电力系统分析的影响[J].现代盐化工,2019,46(06):64-65.
[3]樊烜尚,何欣洁.浅析分布式发电对电力系统的影响[J].电子制作,2019(22):87-88+86.
[4]苏萌.分布式发电技术在电力系统中的应用综述[J].价值工程,2019,38(27):227-228.
[5]廉超. 分布式发电并网运行优化配置方法的研究[D].华北电力大学（河北）,2008.