分布式电源并网技术标准研究

0 引言

随着常规能源的开发利用，环境污染日益加重，世界各国的目光纷纷聚焦于更绿色环保的能源与更高效灵活的发电方式。分布式电源（distributed resources，DR）由于具有绿色环保、高效灵活等特点，受到许多国家的重视。近年来，在政策支持和技术进步的推动下，国内外分布式电源得到快速发展。

分布式电源是在用户所在场地或附近建设安装，运行方式以用户侧自发自用为主、多余电量上网，且在配电网内消纳为特征的发电设施。分布式电源一般规模小，接入电压等级低，就地满足用户能源需求，是促进节能减排、提高能源利用效率、提升供电安全、解决偏远农村地区电力供应问题的重要途径。

分布式电源就近接入配电网，降低线路损耗，提升电网末端电能质量，缓解电网改造压力，提高电网抗灾能力，提高重要用户供电可靠性。但是分布式电源单体装机容量小、数量大、并网点多、电源种类多，接入配电网，会给电网的运行、控制和保护等带来一系列的影响。为此，需制定相应的并网技术标准，规范分布式电源并网的技术要求，保证电力系统的安全可靠运行。

目前，国内外已经出台了较多的分布式电源并网技术标准[1-16]，如IEEE 1547系列标准、加拿大C22.2NO.257标准、德国VDE-AR-N 4105、VDE-AR-N 4110等。中国针对分布式电源并网也制定了以GB/T 33593为代表的一系列国家和行业标准。近年来分布式电源装机容量不断提升，分布式电源相关的通信、控制等技术水平也逐步提高，北美和德国已相继对分布式电源并网技术标准进行了修订。在这种背景下，对已有的国内外分布式电源并网技术标准进行研究和对比，探讨国内分布式电源并网技术标准的发展方向尤为重要。

文献[17-21]对分布式电源与电网的互联标准做过介绍。文献[17]介绍了IEEE 1547系列标准与草案，文献[18-19]、[22]研究了中国企业标准Q/GDW 480—2010与国内外标准的差异，文献[20]研究了中国行业标准NB/T 32015—2013与国内外标准的差异，文献[21]对比了国际常用标准与国内企业标准Q/GDW480—2010、Q/GDW617—2011。但上述文献均未提及2017年最新发布的中国国家标准与2018年最新发布的IEEE标准、德国标准，国内外分布式电源并网技术标准均随着分布式电源的发展不断更新迭代，对这些标准的解读与研究也需不断跟进，以满足分布式电源的发展需求。

本文对国内外分布式电源并网技术标准的现状进行介绍，选取北美、欧洲和中国具有代表性的分布式电源并网技术标准进行研究，对关键性的功率控制、电网适应性和电网支撑能力等几个方面进行对比，指出各标准的主要技术差异，剖析差异存在的原因，分析分布式电源并网技术标准的发展趋势。在此基础上，对中国分布式电源并网技术标准的修订提供合理建议。

1 国内外分布式电源并网标准介绍

1.1 国际组织标准

（1）IEEE 1547系列标准。IEEE 1547标准是由美国电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）制定的针对分布式电源并网的标准，适用于所有发电技术的分布式电源，是包括测试、监测、信息通信和控制等内容的系列标准[11-13]，最早的版本于2003年发布。2018年，经过全面修订的IEEE 1547已正式发布，IEEE 1547—2018标准增加了分布式电源支撑电网等方面的要求。

（2）IEC/TS 62786:2017。该标准为分布式电源连接到配电网提供并网准则与技术要求，适用于分布式电源并网的规划、设计、运行和连接。内容包括一般要求、连接方案、开关选择、正常运行范围、电网适应性、有功-频率响应、无功-电压响应、EMC和电能质量、接口保护、监控和通信等内容。

1.2 部分国家标准

（1）英国。目前主要有2个分布式电源并网标准：BS EN 50549-1:2019发电厂与低压配电网并联的要求、BS EN 50549-2:2019发电厂与中压配电网并联的要求。BS EN 50549-1:2019由BS EN 50438:2013转化而来，规定了B型及以下（800 W＜功率≤6 MW）发电设备连接到低压配电网的并网要求。BS EN 50549-2:2019由CLC/TS 50549-2:2015转化而来，规定了B型及以下发电设备连接到中压配电网的并网要求。

（2）德国。德国于2018年11月同时发布了VDE-AR-N 4110发电系统接入中压电网并网规范、VDE-AR-N 4105发电系统接入低压电网并网技术要求。VDE-AR-N 4110适用于接入中压电网（1～60 kV），且并网容量为135 kW及以上的发电设备、储能设备、电力需求设备、电动汽车充电站，对于并网点在低压网络，但和电网的公共连接点在中压网络的情况也同样适用。VDE-ARN 4105适用于VDE-AR-N 4110范围以外，接入低压配电网（≤1 kV），或容量低于135 kW的发电设备与储能设备，对于总容量为135 kW及以上、但单个发电设备容量均低于30 kW的发电系统也同样适用。

（3）加拿大。目前有2个主要并网标准：C22.2NO.257基于变流器的微电源接入配电网标准、C22.3NO.9分布式电力供应系统并网标准。C22.2NO.257标准适用于基于变流器的分布式电源接入0.6 kV以下电压等级低压配电网的并网要求，C22.3NO.9适用于接入50 kV以下电压等级配电网、容量不超过10 MW的分布式电源。

（4）中国。2017年5月，我国发布了GB/T 33593—2017 分布式电源并网技术要求和GB/T 33592—2017 分布式电源并网运行控制规范，并于2017年12月1日实施。GB/T 33593—2017与GB/T 33592—2017适用于通过35 kV及以下电压等级接入电网的新建、改建和扩建分布式电源。其中，GB/T 33593—2017规定了分布式电源接入电网设计、建设和运行应遵循的一般原则和技术要求，内容涵盖电能质量、功率控制和电压调节、启停、运行适应性、安全、继电保护与安全自动装置、通信与信息、电能计量、并网检测等。GB/T 33592—2017规定了并网分布式电源在并网/离网控制、有功功率控制、无功电压调节、电网异常响应、电能质量监测、通信与自动化、继电保护及安全自动装置、防雷接地方面的运行控制要求，其并网技术要求相关条款和指标，均采用了GB/T 33593—2017的相关内容。

除了针对各种类型分布式电源的统一标准外，IEC和许多国家也发布了一些针对具体分布式电源形式的并网标准，如风电并网准则、光伏并网准则等。

本文选取IEEE1547—2018、加拿大C22.3NO.9（R2015）、德国中压并网指南VDE-AR-N 4110、德国低压并网指南VDE-AR-N 4105、中国GB/T 33593—2017，对国内外分布式电源并网标准进行对比研究。

2 国内外分布式电源并网标准对比

2.1 一般性要求和接入原则

从内容上看，大多数分布式电源并网标准都包括总体要求、功率控制、电压/频率适应性与响应、并网与同步、安全与保护、计量、监控与通信、检测等几个方面的要求。本文重点针对功率控制、电网适应性和电网支撑（主要指故障穿越能力）等关键性技术要求和指标，对已有国内外标准进行对比研究。

本文对比的5项标准均没有直接限制分布式电源并网容量，但都通过合理限制分布式电源并网后的电压变化率或引起的电能质量变化进行约束。其中，IEEE 1547—2018和德国中、低压并网指南均通过限制分布式电源接入后公共连接点（point of common coupling，PCC）最大电压变化的方式对分布式电源的并网容量进行了约束。IEEE 1547—2018标准要求分布式电源接入前后，中压（1～35 kV）PCC电压幅值变化的均方根值不能超过3%，低压（＜1 kV）PCC电压幅值变化的均方根值不得超过5%。德国中压并网要求规定网络中每个PCC的电压幅值变化不能超过2%，低压并网要求规定不得超过3%。

加拿大和中国标准均采用了电能质量约束限制。加拿大C22.3NO.9标准规定分布式电源并网后引起的电能质量水平变化不应超过对应电压等级配电网对电压质量的要求。GB/T 33593—2017规定了分布式电源所引起的PCC处电压偏差应满足GB/T 12325的规定，电压波动和闪变值应满足GB/T 12326的要求，电压不平衡度应满足GB/T 15543的要求。

由于分布式电源种类众多，特性差异较大，配电网对分布式电源的要求也不尽相同，为更好地体现并网技术要求上的差异，标准对分布式电源进行了分类。

IEEE 1547—2018标准将分布式电源对无功功率输出/电压调节的性能分为A、B两级。

（1）A级性能涵盖区域电网调节电压所需的最低性能要求，并能由现有分布式电源技术合理实现，该性能水平能够满足渗透率较低且功率输出无频繁较大波动的分布式电源并网需求。

（2）B级性能涵盖A级性能所有要求，并添加了指定功能，以满足渗透率较高或功率输出波动频繁的分布式电源接入区域电网的需求。

此外，IEEE 1547—2018标准将分布式电源对区域电网异常情况的响应性能分为I、II、III 3级。

（1）I级响应基于大电网基本的稳定性/可靠性需求，并可由目前常用的分布式电源技术合理实现。

（2）II级响应涵盖了保证大电网稳定性/可靠性的所有需求，并与现行的可靠性标准相协调，以避免因大电网系统更大扰动影响导致脱网。

（3）III级响应同时涵盖大电网稳定性/可靠性需求与配电网可靠性/电能质量的需求，并与现行的互联要求相协调，以实现高渗透率的分布式电源接入。

德国中、低压并网标准将标准适用的发电单元分为一、二两类型：一型为直接并网的同步发电机型发电单元；二型为除一型外的其他发电单元。

GB/T 33593—2017按照分布式电源接入电压等级及场景，以及电源类型，进行了不同的划分，并提出了差异性技术要求。按接入电压等级和场景分为：通过380 V电压等级接入及通过10（6）kV接入用户侧的分布式电源、通过10（6）kV直接接入公共电网及通过35 kV接入电网的分布式电源。按照电源类型分为同步发电机型、异步发电机型和逆变器型电源。

2.2 功率控制

（1）有功功率控制能力。

IEEE 1547—2018及德国并网标准对分布式电源有功功率控制进行了详细规定，明确提出分布式电源需根据电网频率、电网调度指令等信号调节电源的有功功率输出，GB/T 33593—2017要求通过10（6）～35 kV电压等级并网的分布式电源具有有功功率调节能力，对以380 V电压等级并网的分布式电源不做要求，加拿大标准对分布式电源不作要求。

当电网频率异常时，部分标准要求分布式电源具有通过调节有功功率输出参与电网频率调节的能力，即有功-频率响应能力。

IEEE1547—2018标准要求所有分布式电源均具有过频时的有功-频率响应能力，II、III级响应性能还涵盖了欠频时的有功-频率响应能力，而I级响应性能对其不做强制要求。标准对分布式电源在异常频率时的穿越要求见表1，当电源处于强制运行与连续运行模式时，均需要提供有功-频率响应。图1为运行于不同出力水平（50%Prated、75%Prated、90%Prated）的分布式电源的有功-频率下垂控制曲线（下垂系数5%、死区36 mHz、最小有功功率输出为0.2 p.u.），欠频时的频率响应可根据实际有功出力水平与扰动前调度指令进行调整，Prated为分布式电源额定功率。

表1 IEEE 1547—2018标准关于异常频率的穿越要求
Table 1 Frequency ride-through requirements under abnormal operating performance in IEEE 1547—2018

图1 IEEE1547—2018关于有功-频率下垂控制的示例
Fig.1 Example of frequency-droop control in IEEE1547—2018

加拿大C22.3NO.9标准没有关于支撑电网频率的有功功率控制方面的要求，认为系统频率由大电网调节，且当系统频率超过正常范围时，分布式电源系统只需要在规定的时间内切除，停止向电网供电。分布式电源从电网切除时的频率阈值与规定时间由发电厂与电网运行商协商确定，可调节范围如表2所示。

表2 C22.3NO.9标准关于频率保护的可调范围
Table 2 Frequency operating regulation range in C22.3NO.9

德国中、低压标准对分布式电源在异常频率时的穿越要求见表3。过频情况下，分布式电源需沿有功-频率下垂控制曲线随时调整有功输出直至频率回到死区范围内，电网频率上升的过程中，不允许增加有功功率输出。当电网频率出现动态短时的降低时，在图2所示阴影范围内，同步发电机型、燃气轮机与内燃机型分布式电源的实时有功输出可以因频率降低减少（降幅不超过额定有功功率的3%），但不能降低其有功功率输出的指定值。在欠频情况下，分布式电源机组需沿有功-频率下垂控制曲线随时调整有功输出直至频率回到死区范围内，若频率低于47.5 Hz，分布式电源需即刻跳闸脱网。图3与图4分别展示了中、低压标准建议的分布式电源有功-频率下垂曲线（死区±0.2 Hz），图中ΔP为有功调整值。

表3 德国中、低压标准关于频率响应的要求
Table 3 Frequency responses in VDE-AR-N 4110 and VDE-AR-N 4105

图2 德国中、低压标准对动态短时频降的输出功率要求
Fig.2 Requirements for output power in the dynamic short-time frequency reducing in VDE-AR-N 4110 and VDE-AR-N 4105

图3 德国中压标准关于有功-频率下垂控制的示例
Fig.3 Example of frequency-droop control in VDE-AR-N 4110

图4 德国低压标准关于有功-频率下垂控制的示例
Fig.4 Example of frequency-droop control in VDE-AR-N 4105

GB/T 33593—2017标准要求通过10（6）kV电压等级直接接入公共电网，以及通过35 kV电压等级并网的分布式电源宜具备一定的耐受系统频率异常的能力，具体见表4。

（2）无功功率控制能力。

IEEE 1547—2018标准规定分布式电源需具有无功功率控制能力。A级性能的分布式电源需具备恒功率因数cosφ控制模式、基于并网点电压幅值的无功功率Q（U）控制模式、恒无功功率Q控制模式，B级性能的电源还需具备基于有功输出的无功功率Q（P）控制模式，以及基于并网点电压幅值的有功功率P（U）控制模式。图5～7为Q（U）、Q（P）、P（U）3种控制模式的参考曲线，图中：Srated为额定视在功率，且Prated≤Srated；P'rated为分布式电源能够吸收的最大有功功率；VH为分布式电源能够持续运行的电压上限；VL为分布式电源能够持续运行的电压下限。

表4 GB/T 33593—2017标准关于频率响应的要求
Table 4 Frequency responses of GB/T 33593—2017

图5 IEEE1547—2018关于Q(U)控制模式的参考曲线
Fig.5 Reference curve ofQ(U) control in IEEE 1547—2018

图6 IEEE1547—2018关于Q(P)控制模式的参考曲线
Fig.6 Reference curve ofQ(P) control in IEEE 1547—2018

图7 IEEE1547—2018关于P(U)控制模式的参考曲线
Fig.7 Reference curve ofP(U) control in IEEE 1547—2018

IEEE 1547—2018中关于两级性能的分布式电源必须具有的最小注入与吸收无功功率的能力要求见图8。在额定视在功率的限制下，为保证注入或吸收需求的无功功率，分布式电源可能需要主动降低有功功率。

图8 IEEE 1547—2018标准对最小无功功率能力的要求
Fig.8 Minimum reactive power capability in IEEE 1547—2018

加拿大C22.3NO.9标准对感应发电机型分布式电源的无功功率控制能力不做要求，但电网运营商可能会要求发电厂商提供无功补偿，以保证功率因数在合格范围内。变流器型分布式电源应当在PCC处将功率因数调整至合格范围内。

德国中、低压并网标准规定分布式电源需具有无功功率控制能力，并提出了多种控制方式，包括：基于并网点电压幅值的无功功率Q（U）控制模式、基于有功功率P的无功功率Q（P）控制模式、恒无功功率Q控制模式（低压标准不要求）、恒功率因数cosφ控制模式。同时，标准规定当分布式电源处于满发状态时，无功功率输出能力需满足图9所示要求（低压标准对装机容量小于4.6 kV·A的斯特林发电机与燃料电池不做要求）。当分布式电源瞬时有功功率低于额定功率时，无功功率输出能力满足图10、11要求。

GB/T 33593—2017针对不同电压等级接入、不同类型分布式电源提出了不同的无功和电压调节要求。要求通过10（6）～35 kV电压等级并网的分布式电源，具备并网点处功率因数和电压调节能力；通过380 V电压等级并网的分布式电源，只提出了并网点处功率因数应满足的要求。

各个标准对分布式电源并网点或PCC处功率因数的规定大体相同：功率因数在某一范围内可调；对于容量特别小的分布式电源系统，要求其功率因数固定即可。具体标准规定的数值见表5。

图9 德国中、低压标准对无功功率能力的要求(P=Prated)
Fig.9 Reactive power capability in VDE-AR-N 4110 and VDE-AR-N 4105(P=Prated)

图10 德国中压标准对无功功率能力的要求(P＜Prated)
Fig.10 Reactive power capability in VDE-AR-N 4110(P＜Prated)

由表5可以看出，相比德国中压标准，德国低压标准对一定容量以上分布式电源的无功能力要求更高，要求其在0.9（超前）～0.9（滞后）之间可调，这是因为分布式电源并网对低压配电网电压影响更大，在不集中配置无功补偿设备的前提下，需要考虑用分布式电源的无功能力将并网点电压调节到正常范围。IEEE 1547—2018则要求分布式电源可以运行于任意功率因数，以满足并网点电压调节的需求。

在不集中安装无功补偿设备的情况下，充分利用分布式电源的无功功率控制能力，可以调节并网点电压，提高电压合格率。德国和IEEE 1547—2018对分布式电源无功-电压控制能力和控制模式的要求，比中国GB/T 33593—2017更为严格，也更详细和具体。

2.3 电网适应性

图11 德国低压标准对无功功率能力的要求(P＜Prated)
Fig.11 Reactive power capability in VDE-AR-N 4105(P＜Prated)

表5 各项分布式电源并网标准关于功率因数的要求
Table 5 Power factor regulations in different DR grid integration standards

分布式电源应当运行于合适的电压与频率范围内。当电网出现较大扰动，导致频率/电压超出正常范围，为避免因过压/过流损坏，分布式电源可以在故障超过一定时间后跳闸，切除与电网的连接。但随着分布式电源在配电网的渗透率不断提升，大量分布式电源的脱网可能会导致电网异常情况更加恶化。随着技术不断发展，在故障发生时，分布式电源可以通过调节有功功率与无功功率的方式，延长在异常环境中的运行时间，与集中式大电厂一同支撑电网。本节讨论各标准针对分布式电源的频率/电压保护规定与分布式电源的频率/电压响应能力。

（1）频率适应性。

各标准对分布式电源频率适应性（频率保护）的要求如图12所示，其中IEEE1547—2018与加拿大C22.3NO.9基准频率为60 Hz，德国中、低压标准与GB/T 33593—2017基准频率为50 Hz，为便于比较，将频率偏差都折算为百分比。由图12可以看出，IEEE1547—2018要求分布式电源能够在更大范围内连续运行，要求分布式电源的频率适应性更强。

图12 各项分布式电源并网标准对频率保护的要求
Fig.12 Mandatory frequency tripping requirements in different DR grid integration standards

（2）电压适应性。

各标准对分布式电源电压适应性（电压保护）的要求如图13所示。可以看出，各标准对高压的适应性要求大致相同，IEEE1547—2018标准对分布式电源的低电压适应性要求更高。

当电网出现较大扰动，电压超出正常范围时，部分标准要求分布式电源能及时响应，穿越短时间内的电压异常。低（高）电压穿越是指，当电力系统事故或扰动引起分布式电源并网点电压跌落（升高）时，在一定的电压跌落（升高）范围和时间间隔内，分布式电源能够保证不脱网连续运行的能力。

图13 各项分布式电源并网标准对电压保护的要求
Fig.13 Mandatory voltage tripping requirements in different DR grid integration standards

2.4 故障穿越能力

IEEE 1547—2018标准针对三级异常响应性能（见2.1）规定了不同级别的异常电压穿越能力，具体如图14所示。若并网点电压情况在图中阴影范围内，分布式电源需保持与电网连接，当并网点电压异常情况超出图中阴影范围以外时，分布式电源可以从电网切出。

加拿大C22.3NO.9标准对于高电压穿越能力不做要求。在电网公司同意的前提下，C22.3NO.9标准不要求但允许分布式电源进行低电压穿越，在这种情况下，保护动作的时间无效，经电网公司和分布式电源所有者协商后，用低电压穿越要求代替电压响应要求。

德国中、低压并网标准对于分布式电源异常电压穿越能力要求如图15、16所示。在电压穿越边界内，分布式电源应保证不从电网中断开。

中国GB/T 33593—2017标准要求通过10（6）～35 kV电压等级并网的分布式电源，应具备低电压穿越能力，具体如图17所示。对低压接入及10（6）kV电压等级接入用户侧的分布式电源，不要求具备低电压穿越能力。GB/T 33593—2017对于高电压穿越能力不做要求。

图14 IEEE 1547—2018标准关于电压穿越的要求
Fig.14 Voltage ride-through requirement in IEEE 1547—2018

2.5 电能质量

5项标准对分布式电源接入后的电能质量影响都做了约束，要求其满足本国（或本组织）电能质量相关标准的要求。涉及的电能质量影响主要包括谐波、电压偏差、电压波动和闪变、电压不平衡度、直流分量等。

2.6 并网与同步

为避免并网冲击，5项标准均要求只有当系统的电压和频率处于正常运行范围，且分布式电源与电网的电压相位、幅值、频率偏差在一定范围之内时，才允许分布式电源并网。

图15 德国中压标准关于电压穿越的要求
Fig.15 Voltage ride-through requirement in VDE-AR-N 4110

图16 德国低压标准关于电压穿越的要求
Fig.16 Voltage ride-through requirement in VDE-AR-N 4105

大电网故障有可能导致大量分布式电源脱网，在电网恢复正常后，如果不加约束，大量分布式电源将会在短时间内同时并网，从而对电网产生冲击。5项标准对电网故障恢复后分布式电源的重新并网做了规定，要求分布式电源脱网后的重新并网，需要设置延时或电网调度机构许可。

2.7 安全与保护

图17 GB/T 33593—2017标准关于低电压穿越的要求
Fig.17 Low-voltage ride-through requirement in GB/T 33593—2017

各分布式电源并网标准都要求分布式电源的保护装置应具备下列保护功能：高、低压保护；过、欠频保护等。保护的整定值和最大切除时间与频率和电压响应中的规定一致。

德国中压标准规定分布式电源可按照网络运营商的需要配置防孤岛保护。德国低压标准规定异常电压穿越与有功-频率响应的优先级高于防孤岛保护，在异常电压穿越期间，防孤岛保护可以暂时停止，若要保持孤岛检测处于激活状态，则其不能对异常电压穿越与有功-频率响应造成影响。

IEEE 1547—2018标准规定，当检测出发生孤岛时，分布式电源可以中止故障穿越，从电网断开。但是，对实际上并不存在的孤岛，不能因错误检测而违背故障穿越的要求。

GB/T 33593—2017要求，分布电源应具备快速监测孤岛且立即断开与电网连接的能力，孤岛保护应与重合闸和安全自动装置动作相配合。

2.8 整体情况对比

整体来看，这些分布式电源并网标准在有功功率控制、无功功率控制、频率响应、电压穿越等方面具有较大的差异，主要对比情况见表6。

表6 分布式电源并网标准对比情况
Table 6 Comparison of items of different standards about DR grid integration

3 并网技术标准发展趋势分析

各国分布式电源并网技术标准，大都是根据分布式电源技术发展情况、分布式电源在电网中的穿透率及其对电网的影响，结合并网技术要求可能增加的并网成本，多方协调、综合考虑后提出的。各标准往往都是随着分布式电源在电网中占比的增加，技术要求也逐步提高。

在分布式电源发展初期，对电网影响仅限于局部电网，各分布式电源并网标准多为“稳态运行时无主动支撑、暂态故障时尽快脱网”的方式并网。该阶段的典型代表为IEEE 1547—2003，该标准为世界上较早的分布式电源并网标准，当时分布式电源在配电网中的装机比例较低，电网的频率与电压由大规模传统电源调节，标准不鼓励分布式电源参与电网频率/电压调节，同时在电网故障的情况下令分布式电源快速断网，以减小分布式电源对电网的影响。标准颁布后，许多国家的分布式电源标准都是参照这种运行和控制方式制定的。

然而随后几年，分布式电源快速发展，装机容量不断增加，逐渐成为电网中不可忽视的组成部分。分布式电源“不可控、易脱网”的特性开始对大电网的安全稳定运行带来影响。特别是在2006年11月欧洲电网大停电事故中得到充分体现[23-24]，大电网解列后，西部系统损失8 940 MW电力，随后10 735 MW分布式电源因系统频率低于49.5 Hz而脱网，两者叠加使系统频率8 s内降至49 Hz以下，不得不紧急甩负荷17 GW以保障系统频率稳定；东北部系统由于功率富余导致频率上升至超过51.4 Hz，分布式电源大量脱网虽然抑制了频率上升，但频率恢复后大量分布式电源不受控地重新并网，导致分布式电源装机较多的德国北部与波兰和捷克之间的联络线严重过载，且调度一直没有有效手段降低潮流，直至电网重新互联潮流改变后过载问题才得以解决。为此，德国在2008年发布的中压并网指南中增加了故障响应和功率控制等方面的要求，分布式电源必须具备一定的故障穿越能力支撑电网的稳定运行，必须具有一定的有功控制能力参与电网的频率支撑，允许分布式电源通过无功功率控制参与电网电压调节等。

近年来，随着分布式电源穿透率的增加，分布式电源在电网中的作用益发显现，各国都适时修订了分布式电源并网标准，例如IEEE 1547—2018、德国中压并网指南VDE-AR-N 4110—2018和低压并网指南VDE-AR-N 4105—2018，在故障穿越能力、电网适应性和主动支撑能力等方面都提出了更高的要求，包括增加了有功-频率响应、更高的低电压穿越要求（低压接入的分布式电源也要求低电压穿越）、增加了高电压穿越要求、提出了更宽的无功电压调节范围等。使分布式电源在电网中发挥了更主动的角色，通过有功和无功控制参与电网调节，与大规模传统电源一起支撑电网的稳定可靠运行。

4 并网技术标准相关建议

GB/T 33593—2017标准是基于2016年中国分布式电源的发展情况制定，是中国首批针对分布式电源并网的国家标准，对中压并网的分布式电源的电网适应性、无功控制、低电压穿越等方面都提出了要求，适应当时中国分布式电源的阶段性需求。但在技术和政策的双重激励下，分布式光伏突然爆发式增长，从2016年底的10 320 MW突增至2018年底的50 610 MW，且主要集中在中国中东部地区。据初步测算，汛期华东电网特高压直流满功率闭锁，由于现有光伏频率耐受能力偏低，可能引发分布式光伏大规模脱网，存在触发系统低频减载动作的风险。

对比目前国内外标准可知，IEEE 1547与德国中、低压并网标准，经过与时俱进的不断修订，对分布式电源的故障穿越、电网适应性和主动支撑能力已提出了较高要求，实现了分布式电源从被动适应到主动支撑的转变，为中国分布式电源并网标准的修订提供了参考。建议充分考虑中国当前及未来几年分布式电源的发展趋势，计及分布式电源对大电网安全稳定影响开始显现的问题，及早开展分布式电源并网标准的深入研究和修订工作，实现分布式电源的“可观、可测、可控”，提高分布式电源并网电能质量要求，保障分布式电源高比例接入后电力系统的安全稳定运行。

5 结论

本文对国内外分布式电源并网标准的现状进行了介绍，通过对几项典型标准的对比研究，指出了目前不同国家标准存在的主要差异，从根本上剖析了差异存在的原因，分析了分布式电源并网标准的发展趋势，对中国分布式电源标准的修订提供了合理建议。

（1）分布式电源并网技术标准，需要考虑分布式电源在电网中的占比、分布式电源控制技术的发展等因素，进行及时更新，以促进分布式电源的发展，保障电网安全稳定运行。

（2）早期分布式电源穿透率比较低时，各国的并网技术要求大都相对简单，稳态对电网无支撑、电网故障时快速脱网；随着分布式电源穿透率的逐渐增大，其对电网安全稳定的影响开始显现，多个国家相继提出了更高的电压和频率支撑、故障穿越、电网适应性等要求。

（3）中国已有的分布式电网并网技术标准，在功率控制、故障穿越、电网适应性等方面的技术要求相对较低，降低了分布式电源的并网成本，促进了中国分布式电源的发展。但随着中国分布式电源的快速增长，其对大电网安全稳定的影响已经开始凸显，亟需在主动支撑、故障穿越和电网适应性等方面进行修订。