微电网电能质量干扰因素的探讨
黄朵，林建军，曾尚德
（福建电力职业技术学院，福建泉州362000）
摘要：在电力系统中微电网靠近负荷侧，属于配电网的组成部分，且装机容量相对较小，其稳定运行容易受到系统侧和负荷侧扰动的影响.微网的电能质量在受到内外部干扰时，将会偏离所要求的标准，影响用户对微网使用的体验感.因此对微网电能质量进行监测及有效的控 制对增强用户对微网的接受程度，这对其应用推广很有必要.文中针对微网的电能质量干扰因素进行了探讨，同时提出了相应的解决方法.
关键词：微电网：电能质量；干扰因素
中图分类号：TM85文献标志码：A文章编号：1009-3230（2017）08-0009-03
Discussion onInterferenceFactors ofPower QualityinMicrogrid
HUANG Duo LIN Jian jun ZENG Shang - de(Fujian Electric Vocational and Technical College Fujian Quanzhou 3620oo Fujian Province China)
Abstract: In the power system the micro grid is close to the load side belongs to the distributionnetwork penent and the installed capacity is relatively small and its stable operation is easilyaffected by the system side and load side disturbance. The power quality of microgrid will be devisted from the required standards when it is subjected to intemal and external interference which will affectthe user’s experience of using micogrid. Therefore it is necessary to monitor and cntrol the qualityinterference fsctors of microgrid are discussed and the corresponding solutions are proposed. of microgrid power to increase the acceptance of microgrid. In this paper the power quality
Key words; Microgrid; Power quality; Interference factoes
1对微网电能质量实施监控的必要性发挥非常重要的作用”.
但是微网靠近负荷侧，属于配网的组成部分，且装机容量相对较小，其稳定运行容易受到系统侧和负荷侧干扰因素的影响.微网的电能质量在干扰因素的影响下，将会偏离标准，影响用户的使用.因此对微网电能质量实施监测对其应用很有必要.
展的主要目标，在其发展过程中面临着大量分布 当前电网发展过程中，智能电网是近期的发式能源发出的电能如何消纳的问题，尤其是在近几年分布式发电的快速发展，这一问题的解决越来越追切.在此背景下微电网技术受到了国内外研究者的关注，它被认为是解决上述间题的一种非常有效可行的手段.这也使得微网成为当今智能电网研究领域的一个重要的组成.在国内外的 许多研究报告都指出微电网将在未来电网技术中
2微网电能质量干扰源
微网与用户端靠近，连接的电源点较多，并网运行时与配电网的联系紧密.因此微电网在运行时可能受到来自临近连接的配电网、微电网内部电子元器件、微电网负载等多方面的干扰.
微网电能质量干扰源主要来自以下七个方面4-5]：
（1）微网中电子元件产生的谐波干扰及配网的谐波传递干扰.
（2）微网中非线性负荷产生谐波.
（3）微网的运行和控制方式不符合要求.
（4）微网中电源启停及电源出力不均匀.
侵人）. （5）配网各种暂态变化及其他扰动（如雷电
（6）微网中存在多个并网逆变器，各自参数不同，使得输出电压差异形成环流.
（7）微网的储能设备配置.
3电能质量干扰因素分析
3.1微网中电子元件产生的谐波干扰
鉴于目前微网电源大部分为光伏或风电，其与微网交流母线之间的逆变器目前大部分采用的是电压型逆变器，均含低通滤波模块，可以滤除部 分高次谐波，因此电力电子接口的谐波渗透，目前基本上对微电网构不成太大影响，除非在逆变器之后还有加人其它非线性模块或使用其它类型无法先行滤波的接口，否则可以排除该因素引起的电能质量问题.
3.2配网的谐波传递干扰
邻近微网的配网的主要谐波源如电弧炉、大功率整流设备及大型电机等设备，会向配网中释放大量的谐波电流.若谐波源在微网附近或就在与微电网连接的配网母线上，由于微电网容量相对较小，这些谐波电压分量就会通过谱波干扰传递规律传递至微电网的交流母线或交流并网连接处，引起微网的电能质量问题（.虽然在目前配 网大部分都配有电能质量调节装置（如APF、UP-QC等），可以有效改善配电网的谐波污染.但是微网一般都在用户侧附近，在用户侧的配网谐波受用户用电设备的影响比较大，谐波污染也可能更加明显，通过调节装置很难完全消除谐波产生的影响，因此还是需要考虑配网的谐波传递对微网电能质量带来的影响.
3.3微网的运行和控制方式不符合要求
微电网电能质量可能会受到微电网的运行方式和控制策略的影响.主要表现在以下两个方面：
（1）离网（孤岛）运行方式下，如果控制方法
不当，在主要微电源出力不够的情况下会导致微电网母线电压出现失压.
（2）在并网或离网运行时，若电源出力大于负载功率，可能会引起交流母线电压偏高.
3.4微网中电源启停及电源出力不均
动和停止或因外部环境因素导致的出力不均匀， 分布式电源作为网的主要组成部分，其启输出电能波动都直接或间接影响着微电的电能质量.尤其是在孤岛运行时，分布式电源的运行稳定和可靠性对电能质量的影响就更大了.当分布式电源出力不足面储能装置储能容量小于负荷容量将会导致系统电压偏低.
3.5配电网各种暂态变化及其他扰动（如雷电 侵入)
配电网暂态变化及其它扰动对微电网的电能质量同样会造成影响，主要表现为配电网故障暂态过程的影响和外部雷击的影响.并网运行时配电网故障时，引起配电网母线电压降落，若是在与 微电网连接处的母线处发生故障引起的电压降低将会直接影响到微电网交流母线的电压质量.另外如果配电网馈线受到雷击，雷电侵人波将会通过连接点直接侵入到微电网，进面影响到微电网内部，造成电能质量问题.
3.6微网中多个并网逆变器各自参数的差异，使 得输出电压存在差别形成环流
由于微电网中一般存在多个分布式电源，各个电源的功率和特性可能不同，因此所配置的道变器也存在差异，由此会产生环流对电能质量造成影响.主要原因是微电网电源很多情况下是多同，逆变器的容量也不相同，因此参数也会存在差 个，每个电源配置一个逆变器，且因微电源的不异.由于逆变器参数的不同，可能会产生由于输出电压幅值或相位不同而产生环流的情况.当相位相同幅值不同时，微电网系统会产生无功环流，幅值高的环流呈感性，幅值低的环流呈容性，无功环流大小与幅值差异成正比".当幅值相同相位较小时，有功环流与相位大小成正比. 位不同时，微电网系统会产生有功环流，当电压相
3.7微网的储能设备配置
储能设备是微网的重要组成部分，主要作为电源、配网及负载之间的缓冲环节.其作用主要
表现为以下几个方面：
4解决方法
（1）在微电网中孤岛运行时，若的电源出力很小或无出力，可以起到一定时间供电缓冲的作用.
（2）在微网负荷较低而分布式电源发电出力较大时，可以储存多余的电能，以避免浪费.在微 网负荷高峰面分布式电源发电不够时，可以释放电能给微网系统.
（3）在微网中因功率的不平衡会引起电压质量问题时，可以实现功率调节，以解决其产生的问题.
（4）储能装置还可以在电源出力波动较大或电源检修过程中起到短时保持不停电的作用.
因此微电网中储能装置的配置是否合理对微电网的稳定运行很重要，其配置情况直接影响到在一些特定情况下，如微电源出力不均匀或微电网有功不足时能否很好的起到改善电能质量的作用.储能装置容量不足或储能控制策略不合理时，将会产生电能质量问题.
题，前面我们有介绍由于目前微电网主要的电子 （1）针对微网中电子元件产生的谐波干扰间元件是逆变器，而目前都采用的是电压型逆变器，其结构组成中含有低通滤波模块，可以消除一部分高次谐波，所以其影响较小，但也不是不存在，面是减少了很多，基本对系统的稳定运行没有太大的影响.
电网中电力企业均有安装APF、UPQC等电能质 （2）针对配网的谐波传递干扰，由于目前配量调节装置，改善了配电网中的谐波污染，但是并不能完全消除谐波，因此需要考虑通过相关装置来消除配电网谐波传递带来的影响.例如在静态开关中加人滤波模块，以达到改善配电网馈送过来的电能的质量.或是通过改善逆变器的控制策略来达到效果.
（3）在运行与控制方式方面，我们需要根据微网的形式来设计相应的策略，正确的控制策略可以使得功率平衡，在电源出力不足，面储能存储容量不够时，可以通过控制策略有选择性的减负荷，以达到延长在特定情况下的孤岛平衡状态，避
免电能质量问题的出现.
5结束语
（4）微网中存在多个并网逆变器，各自参数不同，使得输出电压差异形成环流.可以采用针对性的逆变器控制策略来进行均流，以减少环流造成的影响.
（5）针对配电网各种暂态变化及其他扰动（如雷电侵人），可以通过控制策略的设计来避免产生电能质量问题.当配网出现故障时，要求能够自动控制微网离网，以避免干扰微网运行.而雷电的干扰可以通过在配电网与微电网的连接处前端安装防雷装置即可消除雷击扰动的影响.
（6）针对储能设备配置的问题，我们需要按照负载容量来配置储能容量，同时在选择时，可以考虑采用多种储能装置的配合，如铅酸蓄电池搭配超级电容，或搭配飞轮储能系统等.
在分析微网电能质量问题，探讨其干扰因素及相应的解决措施的同时.我们还需要考虑如何电网电能质量的监测及主动控制对于微电网的实 及时有效的监控微电网的电能质量.面且实施微际应用会更加有意义.在发生电能质量问题时，微电网如何实现电能质量干扰因素的追踪识别，通过什么样的控制策略来实现对电能质量的主动控制是值得我们更深人的讨论.
参考文献
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