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【摘 要】本文通过对新能源发电系统对配电网架构分析，配网潮流的计算，对继电保护的影响和配网故障恢复方面进行了研究，分析新能源发电系统对现有电网调度的影响因素及相应对策。
【关键词】新能源；电网调度；管理；影响
前言
近年来分布式发电的研究越来越受到各个国家的重视。许多国家和地区已经将新能源分布式发电技术进入了实用化阶段，国内在新能源发电方面也走在了前列，其中包括了风力发电机组、光伏电池阵列、水力蓄电发电机组以及小型热电联产等设备。本文将结合新能源发电的容量和分布式新能源的接入位置这些因素，通过正常情况下以及发生故障时的分析，研究新能源发电对地区电网调度各方面因素的影响。
一、新能源的定义
新能源又被称为非常规能源，是指人们不熟知的能源，例如：煤炭、钢铁能源以外的各种能源形式。换言之，新能源可以定义为那些将要被开发或是刚开始开发、研究的能源。这些能源还未能广泛运用，但正在逐步推广中。这些能源包括：太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。随着常规能源的紧缺和工业发展对环境的影响日益严重，非常规能源的开发和运用变得更重要，同时也得到了各个国家的高度重视。在中国，暂时可以用于开发的新能源有水能、风能、太阳能等。我国正逐步将风能、水能和太阳能用于发电，新能源的开发和利用对我国电网的发展有着至关重要的作用。
二、新能源发电系统对配电网架结构影响分析
目前配电网的接线方式一般采用放射式接线、树干式接线以及环网式接线，采取何种接线方式取决于经济性以及供电可靠性。
（一）放射式接线
1、单回路放射线式接线。这种接线方式具有操作维护方便，线路敷设简单等优点，但同时也就有可靠性比较低，当某段线路发生故障时，该段线路上的所有用户都需要停电，影响面积比较大等缺点。
2、有公共备用干线的放射式接线。这种接线方式除了具有单回线路放射式接线优点外，还具有在电源发生故障时能够保证对用户的供电的优点，因此一般可以供二级负荷，如果备用电源可靠也可以供以及负荷。
（二）树干式接线
1、单回路树干式接线。该接线方式是从降压变电站引出干线，所有负荷都是从该干线的分支线中引出用于供电，总的引出线路比较少，能够减少供电设备的数量以及投资，同时线路架设也比较简单，但这种接线方式的供电可靠性比较差，当主干线发生故障时，干线上的支线上的负荷都将停电，一般只能用于对三级负荷的供电。
2、双回路树干式接线。这种接线方式可以分为单侧供电双回路树干接线方式以及双侧供电双回路樹干接线方式两种，双回路树干接线方式的供电可靠性要比单回路树干式供电可靠性要高，但是增加了电网投资并且接线方式也更加复杂。由于双侧供电双回路树干接线方式增加了一组供电电源，供电可靠性将更高，能够满足对重要用户的需求。
（三）环网供电方式
在以上介绍的几种介绍方式中，环网供电接线方式的可靠性是最高的，它可以开环运行也可以闭环运行，无论那一段线路出现了故障，都能够保障非故障路段不停电运行，但是其接线方式、整定配合以及保护装置等方面都将比较复杂。新能源发电系统的接入，将使地区电网从一个辐射状的网络变化成为一个分布电源并且与用户互联的一个电网络，在没有分布式的新能源电源时，线路上的潮流是单方向的，并随着距电源距离的增加有功电流逐渐减小。但当并入了分布式新能源后，电网中系统的潮流不再是单方向，根据分布式新能源接入的位置、容量以及负荷的大小，电网线路中的潮流可能增加也可能减小。
三、含新能源电网的配网潮流计算
新能源发电与系统相连具有多种接口形式，如果需要精确的计算各种分布式新能源接入电网后系统的潮流，那么就需要考虑电源的不同类型以及接口形式，建立相应模型。
鉴于中小容量的新能源发电系统并入电网后，很少正面参与系统的电压调节，从系统的角度来看，新能源发电系统可以看成是具有可控功能的动态负荷。在本文的研究过程中，视新能源发电系统的出力保持不变，不会随着节点电压的变化而发生变化，同时新能源发电系统一般靠近负荷侧，于是可架设新能源发电系统的接入点在负荷节点上。基于此，含有新能源发电系统的电网潮流可采取叠加算法，将分别计算系统电源对电网线路的影响以及新能源发电系统对电网线路的影响，将系统电源等效电压源并且将其短路，把新能源电源等效功率表示为电流源并将其开路，用来计算含有新能源发电系统的电网线路上电压的分布。
四、新能源发电系统对电流保护的影响
电流保护是基于电流升高而发生动作的一种保护，根据其继电保护的速动性要求，保护装置的动作时间必须能够满足系统的稳定性已经用户的供电可靠性。在简单、具有选择性以及可靠的条件下，保护装置动作越快越好。对于仅仅反映电流增加而瞬时能够动作的电流保护成为电流速断保护。限时过流保护为了保证继电保护装置动作的选择性，不会使停电范围增大，继电保护装置其动作值的整定必须能够保证下一条线路的出口处发生故障时保护不起动，即躲开下一条线路出口处短路条件来进行整定。过电流保护的整定通常按照其起动电流躲开最大负荷来进行计算，在一般的情况下，过电流保护不但能够保护线路的全场，而且也能够保护相邻线路的作用，具有后备保护功能。
目前，我国的中、低压配电网中主要是单侧电源、辐射型供电网络，新能源发电系统接入配电网后，辐射式的网络将变为一种遍布分布式电源和用户互联的网络，潮流也不再是单向地从变电站母线流向各负荷。配电网潮流的变化使得电网中电流保护整定和机理也发生了深刻变化。
五、新能源发电对电网电压的影响
在电力系统中，如果想要调节电压，通常情况下会采用投切电容器和调整有载调压变压器的分头和接头的办法。没有特殊情况，一般不会配备其他的调压设备，如果新能源能够成功地应用到电网操作中，新能源发电站的功率就会有明显大的波动，这种波动还会导致线路的负荷潮流波动，加大电网工作的负担，使电压调整等工作变得尤为艰难，如果继续使用原有的调压方案，很容易会出现事故，原有的电压方案也无法满足新能源加入后的要求，因此，设计一款适合新能源发电站接入的电网是十分必要的。 六、新能源发电对电网谐波的影响
新能源发电站主要由并网光伏发电站和并网风电场两种组成。光伏逆变器相关的物理特性和并网光伏电站运行期间产生的电谐波，以及光照强度的改变带来的输出功率间歇性的变化会导致谐波污染，在电力较少的凌晨，电谐波变率增大，中午电谐波的变率有突然增大的趋势。要研究的风电场发电机组都为全功率的变速机组，电谐波的大小主要由调制的方式及开关的频率决定。为了区分新能源发电站承担谐波的区域，要根据系统和负荷参数来具体确定谐波阻抗，进而估算用户谐波电压发射的水平。根据用户和背景谐波变化对电流、电压的影响，制定一种以用户主导波动挑选谐波发射水平的方法。在研究新能源的电网时，正确的对配电网和新能源发电站进行区分，有利于监测并治理新能源发电站产生的谐波污染。
七、配电网故障恢复
新能源系统接入电网后，配电网的系统结构以及运行方式都发生了很大的变化，同时由于新能源的类型有很多，其相应数学模型以及在配电网中所承担的作用也并不完全相同，不能够按照常规并入电网中的电源来进行处理，这些因素对配电网在发生故障时的故障恢复都会带来一定的影响。
为了充分地利用新能源，提供配电网系统的稳定性以及可靠性，IEEE对新能源的并网标准IEEE929-2000进行了相应的修正，研究并且提出了解决孤岛问题的规则和标准：IEEE1547-2003。在该规范中规定了不能出现有意识的孤岛，鼓励供电企业以及客户尽最大可能地通过相关技术手段达到孤岛运行并且能够在其他如经济等方面达成共识。根据此标准的规定，可以用一种含有新能源孤岛的配电网故障恢复方法，通过分析表明，在分布式電源注入容量比较大的情况下，该恢复方法能够提高配网的运行稳定性以及供电可靠性。另外还可以用一种含有多代理技术的电网黑启动故障恢复方法，它通过与含有分布式电源的孤岛独立运行策略相互结合，形成了一种适用于现代电力系统故障恢复的新技术。与一般传统的故障恢复方法相比较，具有故障恢复成功率高和故障恢复速度快等一系列优点，同时在很大一部分程度上适应了分布式电源越来越流行的趋势，体现了分布式电源具有广阔的应用前景。
总结
通过以上的分析可知，新能源发电系统并入地区电网后，在容许分布式新能源孤岛存在的基础上，指定合适的故障恢复策略，能够大大提高电网的故障恢复成功率以及故障恢复速度，提高了供电系统的稳定性和可靠性。
参考文献：
[1]赵常英.电网调度安全管理的创新策略[J].科技创新与应用，2014，（34）.
[2]张威.基于智能电网环境的电网调度管理研究[J].机电信息，2014，（33）.
[3]汪胜和.新能源对电网调度管理的影响分析[J].安徽电力，2014，（03）.
【关键词】新能源；电网调度；管理；影响
前言
近年来分布式发电的研究越来越受到各个国家的重视。许多国家和地区已经将新能源分布式发电技术进入了实用化阶段，国内在新能源发电方面也走在了前列，其中包括了风力发电机组、光伏电池阵列、水力蓄电发电机组以及小型热电联产等设备。本文将结合新能源发电的容量和分布式新能源的接入位置这些因素，通过正常情况下以及发生故障时的分析，研究新能源发电对地区电网调度各方面因素的影响。
一、新能源的定义
新能源又被称为非常规能源，是指人们不熟知的能源，例如：煤炭、钢铁能源以外的各种能源形式。换言之，新能源可以定义为那些将要被开发或是刚开始开发、研究的能源。这些能源还未能广泛运用，但正在逐步推广中。这些能源包括：太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。随着常规能源的紧缺和工业发展对环境的影响日益严重，非常规能源的开发和运用变得更重要，同时也得到了各个国家的高度重视。在中国，暂时可以用于开发的新能源有水能、风能、太阳能等。我国正逐步将风能、水能和太阳能用于发电，新能源的开发和利用对我国电网的发展有着至关重要的作用。
二、新能源发电系统对配电网架结构影响分析
目前配电网的接线方式一般采用放射式接线、树干式接线以及环网式接线，采取何种接线方式取决于经济性以及供电可靠性。
（一）放射式接线
1、单回路放射线式接线。这种接线方式具有操作维护方便，线路敷设简单等优点，但同时也就有可靠性比较低，当某段线路发生故障时，该段线路上的所有用户都需要停电，影响面积比较大等缺点。
2、有公共备用干线的放射式接线。这种接线方式除了具有单回线路放射式接线优点外，还具有在电源发生故障时能够保证对用户的供电的优点，因此一般可以供二级负荷，如果备用电源可靠也可以供以及负荷。
（二）树干式接线
1、单回路树干式接线。该接线方式是从降压变电站引出干线，所有负荷都是从该干线的分支线中引出用于供电，总的引出线路比较少，能够减少供电设备的数量以及投资，同时线路架设也比较简单，但这种接线方式的供电可靠性比较差，当主干线发生故障时，干线上的支线上的负荷都将停电，一般只能用于对三级负荷的供电。
2、双回路树干式接线。这种接线方式可以分为单侧供电双回路树干接线方式以及双侧供电双回路樹干接线方式两种，双回路树干接线方式的供电可靠性要比单回路树干式供电可靠性要高，但是增加了电网投资并且接线方式也更加复杂。由于双侧供电双回路树干接线方式增加了一组供电电源，供电可靠性将更高，能够满足对重要用户的需求。
（三）环网供电方式
在以上介绍的几种介绍方式中，环网供电接线方式的可靠性是最高的，它可以开环运行也可以闭环运行，无论那一段线路出现了故障，都能够保障非故障路段不停电运行，但是其接线方式、整定配合以及保护装置等方面都将比较复杂。新能源发电系统的接入，将使地区电网从一个辐射状的网络变化成为一个分布电源并且与用户互联的一个电网络，在没有分布式的新能源电源时，线路上的潮流是单方向的，并随着距电源距离的增加有功电流逐渐减小。但当并入了分布式新能源后，电网中系统的潮流不再是单方向，根据分布式新能源接入的位置、容量以及负荷的大小，电网线路中的潮流可能增加也可能减小。
三、含新能源电网的配网潮流计算
新能源发电与系统相连具有多种接口形式，如果需要精确的计算各种分布式新能源接入电网后系统的潮流，那么就需要考虑电源的不同类型以及接口形式，建立相应模型。
鉴于中小容量的新能源发电系统并入电网后，很少正面参与系统的电压调节，从系统的角度来看，新能源发电系统可以看成是具有可控功能的动态负荷。在本文的研究过程中，视新能源发电系统的出力保持不变，不会随着节点电压的变化而发生变化，同时新能源发电系统一般靠近负荷侧，于是可架设新能源发电系统的接入点在负荷节点上。基于此，含有新能源发电系统的电网潮流可采取叠加算法，将分别计算系统电源对电网线路的影响以及新能源发电系统对电网线路的影响，将系统电源等效电压源并且将其短路，把新能源电源等效功率表示为电流源并将其开路，用来计算含有新能源发电系统的电网线路上电压的分布。
四、新能源发电系统对电流保护的影响
电流保护是基于电流升高而发生动作的一种保护，根据其继电保护的速动性要求，保护装置的动作时间必须能够满足系统的稳定性已经用户的供电可靠性。在简单、具有选择性以及可靠的条件下，保护装置动作越快越好。对于仅仅反映电流增加而瞬时能够动作的电流保护成为电流速断保护。限时过流保护为了保证继电保护装置动作的选择性，不会使停电范围增大，继电保护装置其动作值的整定必须能够保证下一条线路的出口处发生故障时保护不起动，即躲开下一条线路出口处短路条件来进行整定。过电流保护的整定通常按照其起动电流躲开最大负荷来进行计算，在一般的情况下，过电流保护不但能够保护线路的全场，而且也能够保护相邻线路的作用，具有后备保护功能。
目前，我国的中、低压配电网中主要是单侧电源、辐射型供电网络，新能源发电系统接入配电网后，辐射式的网络将变为一种遍布分布式电源和用户互联的网络，潮流也不再是单向地从变电站母线流向各负荷。配电网潮流的变化使得电网中电流保护整定和机理也发生了深刻变化。
五、新能源发电对电网电压的影响
在电力系统中，如果想要调节电压，通常情况下会采用投切电容器和调整有载调压变压器的分头和接头的办法。没有特殊情况，一般不会配备其他的调压设备，如果新能源能够成功地应用到电网操作中，新能源发电站的功率就会有明显大的波动，这种波动还会导致线路的负荷潮流波动，加大电网工作的负担，使电压调整等工作变得尤为艰难，如果继续使用原有的调压方案，很容易会出现事故，原有的电压方案也无法满足新能源加入后的要求，因此，设计一款适合新能源发电站接入的电网是十分必要的。 六、新能源发电对电网谐波的影响
新能源发电站主要由并网光伏发电站和并网风电场两种组成。光伏逆变器相关的物理特性和并网光伏电站运行期间产生的电谐波，以及光照强度的改变带来的输出功率间歇性的变化会导致谐波污染，在电力较少的凌晨，电谐波变率增大，中午电谐波的变率有突然增大的趋势。要研究的风电场发电机组都为全功率的变速机组，电谐波的大小主要由调制的方式及开关的频率决定。为了区分新能源发电站承担谐波的区域，要根据系统和负荷参数来具体确定谐波阻抗，进而估算用户谐波电压发射的水平。根据用户和背景谐波变化对电流、电压的影响，制定一种以用户主导波动挑选谐波发射水平的方法。在研究新能源的电网时，正确的对配电网和新能源发电站进行区分，有利于监测并治理新能源发电站产生的谐波污染。
七、配电网故障恢复
新能源系统接入电网后，配电网的系统结构以及运行方式都发生了很大的变化，同时由于新能源的类型有很多，其相应数学模型以及在配电网中所承担的作用也并不完全相同，不能够按照常规并入电网中的电源来进行处理，这些因素对配电网在发生故障时的故障恢复都会带来一定的影响。
为了充分地利用新能源，提供配电网系统的稳定性以及可靠性，IEEE对新能源的并网标准IEEE929-2000进行了相应的修正，研究并且提出了解决孤岛问题的规则和标准：IEEE1547-2003。在该规范中规定了不能出现有意识的孤岛，鼓励供电企业以及客户尽最大可能地通过相关技术手段达到孤岛运行并且能够在其他如经济等方面达成共识。根据此标准的规定，可以用一种含有新能源孤岛的配电网故障恢复方法，通过分析表明，在分布式電源注入容量比较大的情况下，该恢复方法能够提高配网的运行稳定性以及供电可靠性。另外还可以用一种含有多代理技术的电网黑启动故障恢复方法，它通过与含有分布式电源的孤岛独立运行策略相互结合，形成了一种适用于现代电力系统故障恢复的新技术。与一般传统的故障恢复方法相比较，具有故障恢复成功率高和故障恢复速度快等一系列优点，同时在很大一部分程度上适应了分布式电源越来越流行的趋势，体现了分布式电源具有广阔的应用前景。
总结
通过以上的分析可知，新能源发电系统并入地区电网后，在容许分布式新能源孤岛存在的基础上，指定合适的故障恢复策略，能够大大提高电网的故障恢复成功率以及故障恢复速度，提高了供电系统的稳定性和可靠性。
参考文献：
[1]赵常英.电网调度安全管理的创新策略[J].科技创新与应用，2014，（34）.
[2]张威.基于智能电网环境的电网调度管理研究[J].机电信息，2014，（33）.
[3]汪胜和.新能源对电网调度管理的影响分析[J].安徽电力，2014，（03）.