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发布时间:2026-10-23 16:56:34
摘要:随着"双碳"目标的推进,分布式光伏、风电、储能等新能源的大规模接入使得传统的辐射状无源配电网变为多源有源网络,带来了电压越限、潮流双向流动、故障特征变化等一系列问题。因此,本文对分布式新能源并网控制和保护策略研究进行了综述,主要针对构网型控制、分布式电压协调控制、自适应保护等方面进行介绍;同时根据最新的2026年的标准政策介绍了"四可"管控、构网型技术和数字孪生保护的发展趋势,以期为新型配电网的安全稳定运行提供参考。
关键词:分布式新能源;配电网;并网控制;继电保护;构网型;自适应保护
一、引言
配电网作为连接电源和用户的纽带,在近几年来分布式新能源出现爆炸式的增长—截至2026年上半年,全国分布式光伏装机已经超过了5亿千瓦,部分地区的渗透率达到30%以上,局部地区甚至达到50%以上。这使得配电网的潮流由原来的单方向变成了双向,电压由原来被受控变成主动调节,故障电流由单一电源供电变成了多源叠加。传统的“装了就接”的粗放方式难以继续下去,并网控制及保护策略需要进行系统的升级改造。2026年以来,国家出台了多个相关标准规范,如新版《分布式电源并网技术要求》(GB/T 33593-2026)、《分布式电源并网运行控制规范》(GB/T 33592-2026),已于今年7月份获批发布,《户用分布式光伏发电并网技术要求》(GB/T 33342-2026)强制规定逆变器必须具有故障穿越能力和一次调频的能力等。其中《构网型变流器通用技术规范》(GB/T 47968-2026)是我国第一个关于构网型领域的国家标准。表明分布式新能源并网管理正在从“重装机”转向“重安全、重调节”。
二、并网控制策略研究现状
(一)从跟网型到构网型的技术演进
传统的分布式新能源逆变器大多使用跟网型控制方式,需要依靠电网来提供电压和频率参考,在新能源渗透率较高的情况下,系统的惯量不足、抗扰动能力差等问题凸显出来。而构网型技术能够模仿同步发电机的外特性,自主地建立起电压和频率基准,并且可以为系统提供惯量和阻尼支撑,是目前在高比例新能源下最流行的选择。
(二)分布式电压协调控制
由于高比例光伏接入造成配电网末端电压越限严重的问题,考虑中压配电网通信基础设施薄弱特点提出基于相邻异步通信的分布式电压控制策略,将馈线划分成若干个以各个光伏单元为中心的调节段,利用本地以及邻近节点的信息进行无功-电压快速跟踪调节并配合有功削减构成三阶段级联控制在改善电压质量同时降低了网损;基于虚拟导纳的递归二次控制器采用低带宽通信周期性的更新导纳增益可以有效地抑制稳态和暂态过/欠电压等。
(三)"四可"智能调控体系
"可观、可测、可调、可控"已经成为分布式光伏并网的强制性准入要求;利用边缘计算网关和智能电表以及电能质量监测装置进行毫秒级别的数据采集,并且可以对AGC/AVC进行控制,配合5G通信、纵向加密、防逆流等策略。新版《分布式光伏发电系统远程监控技术规范》(GB/T 34932-2025),把监控的要求由原来的“远程监控”提升到“远程监控与管控”,不满足条件的项目不予并网验收。
三、保护策略研究现状
(一)传统保护面临的挑战
随着分布式新能源的大量接入,在配电网中进行保护时存在三个问题:首先,由于逆变型分布式电源(IIDG)故障电流幅值较小一般不会超过其额定电流的1.5倍,传统的过流保护无法保证足够的灵敏性;其次,故障电流相位由逆变器控制策略决定,可能导致方向保护发生错误判断;最后,T接分支和拓扑经常发生变化使得固定的定值保护不能适应。
(二)自适应保护策略
自适应保护根据电网实际运行情况对保护定值进行实时调整,是解决以上问题的一种有效方法。对于IIDG T接场景下,基于本地量测信息的自适应距离保护原理可以根据故障电气量的变化规律来自动改变定值,不受到IIDG容量、出力波动以及故障位置的影响,并且降低了通信的成本;基于生成对抗网络(GAN)生成典型故障场景数据集的改进自适应电流保护策略使得整体误动率下降了25%。
(三)增强型差动保护
由于电流差动保护不受运行方式的影响,因此将其应用到配电网中,并且对于CT饱和等非理想情况,在基于Hausdorff距离算法的基础上进行抗干扰系数、灵敏度补偿系数相配合可以有效提高差动保护的灵敏性和安全性;并采用负序量排序以及5G通信相结合的方式,通过带时间戳的通信来减少同步的要求,使得故障的最大响应时间为50ms内,更适用于不可预测的分支。
四、发展趋势
(一)控制与保护协同化
南方电网专家认为,新型配电网本质的变化是“电力电子控制响应快,贯穿故障全过程”,控制和保护由单独防线走向协同防线体系,在未来的运行过程中需要构建多个层次的控制-保护协同机制,实现故障前预防、故障中快速隔离以及故障后的自愈恢复等过程中的全程协同。
(二)数字孪生与AI赋能
利用数字孪生技术可以建立配电网的虚拟模型,并对物理电网进行实时映射,在此基础上开展保护定值在线校核、故障仿真预演和维护方案优化等应用;而AI算法在故障特征提取、自适应定值整定以及异常检测等方面具有巨大的发展潜力,能够使保护系统具备自主学习与不断进化的功能。
(三)源网荷储一体化协同
随着分布式储能、虚拟电厂、微电网等新主体出现,使得配电网由单纯的供电网络转变为多元化的承载平台,在进行源网荷储一体化协同设计时可以实现就地平衡、柔性调节以及故障支撑,大幅提高配电网对于分布式新能源的接纳能力。
五、结语
分布式新能源接入配电网的并网控制及保护策略正在发生着深刻的改变:在控制方面,构网型技术和分布式电压协调控制以及“四可”智能调控体系构成了主动支撑型并网的新模式,在保护方面,自适应保护、增强型差动保护和即插即用方案解决了高比例电力电子化的难题。在未来,通过不断推进控制-保护协同、数字孪生、AI赋能和标准化建设等措施,使得新型配电网具有更强大的韧性和灵活度,并且更加智能化,从而更好地服务于“双碳"目标和新型电力系统的建设。
参考文献:
[1]张云锋.以新能源技术为基础的分布式电源在电网中的应用[J].应用能源技术,2026(8):115-117.
[2]胡钦然,徐铭岩,陈鑫.分布式新能源发电对配电网电压的影响及其控制策略[J].光源与照明,2026(1):190-192.
耿晓强1,付贵臣2,纪利华3
莱芜职业技术学院

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