【技术干货】分布式能源接入电网的电能质量问题及其治理技术-北极星输配电网

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分布式能源规模化接入电网对电网产生了新的挑战，主动配电网（activedistributionnetwork，ADN）技术被认为是分布式能源规模化利用的有效技术途径。统一电能质量控制器（unifiedpowerqualitycontroller，UPQC）作为定制电力技术中功能最强大的电能质量综合补偿装置，能够综合治理主动配电网中电能质量问题，提高分布式能源接入配电网的渗透率及优化经济运行水平。

0引言

能源是社会发展的重要物质基础，构建服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源互联网，可推动全球清洁能源高效开发、利用，实现世界能源可持续发展，智能电网技术有利于推动全球能源互联网的发展。智能电网的重要标志之一是新能源及可再生能源发电与电网的有机结合，新能源及可再生能源的利用方式分为集中式和分布式。分布式能源（distributedenergyresources，DER）在一定程度上可承担支持系统的责任，这将取决于适当的监管环境和接入协议，其规模化接入电网对电网产生了新的挑战。为实现分布式能源与配电网的友好集成，提高分布式能源接入配电网的渗透率及其优化经济运行的水平，更好地满足电力用户对电能质量和供电可靠性的更高要求，采用主动配电网技术（activedistributionnetwork，ADN）被认为是规模化利用分布式能源的有效技术途径。

1分布式能源接入电网概述

分布式能源的基本构成是：分布式发电（distributedgeneration，DG）、分布式储能（distributedenergystorage，DES）、可控负荷（controllableload，CL）等。分布式能源在一定程度上可承担支持系统的责任，这将取决于适当的监管环境和接入协议。

由于高渗透率分布式能源接入电网后，导致电网潮流双向流动和潮流的不确定性，分布式能源无序地接入将会导致配电网电压越限、短路电流增大、供电可靠性降低以及电能质量恶化等问题。为实现分布式能源与配电网的友好集成，提高分布式能源接入配电网的渗透率及其优化经济运行的水平，更好地满足电力用户对电能质量和供电可靠性的更高要求，采用主动配电网技术被认为是规模化利用分布式能源的有效技术途径。

主动配电网（ADN）是通过使用灵活的网络拓扑结构来管理潮流，以便对局部的分布式能源（DER）进行主动控制和主动管理的配电系统。主动配电网技术可以灵活地改变拓扑结构，“主动”对分布式能源的性能进行分析和预测，消除分布式能源对配电网产生的影响，实现分布式能源的高效率利用；同时能够提高配电网对绿色能源的兼容性，有效集成高渗透率分布式能源；还能够充分发挥分布式电源和主动负荷的作用，最大限度地减少对主网的容量需求，为电网提供调频和电压无功控制的帮助；并且具有良好的自愈能力，使供电质量显著提高；还可以延缓对配电网升级的投资，提高配电网的智能化水平。主动配电网（ADN）将成为局部区域能源交换的基础设施，为满足分布式能源接入配电网的并网运行要求提供了技术保障，因此发展主动配电网技术势在必行。

2含分布式能源的主动配电网电能质量问题

在主动配电网中，一方面由于分布式电源和非线性波动性负荷的种类复杂多样，特别是风电、光伏发电输出功率的波动性、随机性、间歇性特点，常常导致主动配电网内电源与负荷之间功率难以平衡；另一方面由于电力电子设备大量使用，如并网逆变器、固态开关、电动汽车充电装置等，导致主动配电网中的电能质量问题更为复杂且突出。

主动配电网的电能质量问题主要包括：电压与电流谐波、电压暂降、电压突升、电压短时中断、电压波动与闪变、电压与电流不平衡分量、谐振等。对此多种电压质量、电流质量并存的复杂电能质量问题，迫切需要一种电能质量的综合治理技术，因此集串联型与并联型装置于一体的综合型统一电能质量控制器（unifiedpowerqualitycontroller，UPQC）有了用武之地。

3统一电能质量控制器（UPQC）

3.1UPQC的基本构成及功能

统一电能质量控制器（UPQC）作为定制电力技术中功能最强大的电能质量综合补偿装置，由串联单元、并联单元和储能单元组成。UPQC的串联、并联单元可解耦后独立运行实现各自功能，也可联合运行实现统一的综合功能。典型配置方式的UPQC主电路拓扑结构见图1。

图1UPQC主电路拓扑结构

原标题：【特别策划】分布式能源接入电网的电能质量问题及其治理技术

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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输配电每日要闻--2016.04.15

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