葛細(xì)武（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司宣城供電公司，安徽宣城242000）

含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃研究

葛細(xì)武（國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司宣城供電公司，安徽宣城242000）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及節(jié)能減排和環(huán)保等方面所面臨的形勢(shì)，分布式電源所產(chǎn)生的電力作為可再生清潔能源成為我國(guó)電力結(jié)構(gòu)中的重要部分，近年來(lái)在電力結(jié)構(gòu)中的比例逐步提高，分布式電源所提供的電力已開(kāi)始被更加廣泛的應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活的方方面面。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展對(duì)于作為清潔能源的電力的需求量不斷增長(zhǎng)同時(shí)，客戶對(duì)供電企業(yè)所提供的供電服務(wù)的質(zhì)量要求也在不斷的提升。供電企業(yè)配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)工作需要將分布式電源合理接入電網(wǎng)，確保分布式電源所發(fā)電力能夠盡量就地正常消納，確保分布式電源能夠正常并網(wǎng)且不影響配電網(wǎng)安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，成為現(xiàn)階段擺在我們面前配電網(wǎng)規(guī)劃工作需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。開(kāi)展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行研究，將科學(xué)有效的技術(shù)手段全面應(yīng)用于配電網(wǎng)規(guī)劃工作中，實(shí)現(xiàn)多電源配電網(wǎng)的科學(xué)規(guī)劃，可以為配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)更多的清潔能源，為節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境做出突出貢獻(xiàn)。

分布式電源；配電網(wǎng)；規(guī)劃與優(yōu)化；運(yùn)行研究

引言

電力作為清潔能源的廣泛應(yīng)用，有效推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和城鄉(xiāng)發(fā)展步伐，也使得公眾對(duì)于供電的安全性和可靠性的重視程度不斷提升。隨著分布式電源的不斷發(fā)展，分布式電源所提供的電力在配電網(wǎng)銷售電量占比近年逐年提升，這已越發(fā)呈現(xiàn)出普遍的趨勢(shì)，在這一大背景下，開(kāi)展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行研究，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展與分布式電源的科學(xué)合理并網(wǎng)的有效銜接，可以確保供電企業(yè)配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃，為今后配電網(wǎng)可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，合理消納分布式電源提供的電力提供保障，為供電企業(yè)提高優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平和提升社會(huì)形象做好基礎(chǔ)性工作。

1 含分布式電源的配電網(wǎng)的特點(diǎn)探究

開(kāi)展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行研究，首先應(yīng)當(dāng)明確含分布式電源的配電網(wǎng)的特點(diǎn)。

社會(huì)發(fā)展對(duì)于供電可靠性要求不斷提高，供電企業(yè)為了更好的滿足公眾和社會(huì)事業(yè)發(fā)展需求，不斷的建設(shè)和改造現(xiàn)有配電網(wǎng)網(wǎng)架。而分布式電源的容量小及出口電壓低的特點(diǎn)決定了其比較合理的接入方式是在公用配電網(wǎng)接入系統(tǒng)。在這種大背景下未來(lái)含分布式電源的配電網(wǎng)絡(luò)所呈現(xiàn)的特征主要可以總結(jié)為以下三點(diǎn)：

（1）配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加可靠，也更加復(fù)雜。

（2）由于重要客戶的存在，雙輻射、鏈?zhǔn)降雀涌煽康慕泳€方式將會(huì)更多采用。

（3）隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)的不斷改造和完善，單條配電線路長(zhǎng)度逐步縮短，供電半徑更加合理。

2 當(dāng)前城鄉(xiāng)配電網(wǎng)普遍存在問(wèn)題

以宣城市為例，市區(qū)瞎五縣一市一區(qū)，及郎溪縣、廣德縣、績(jī)溪縣、旌德縣、涇縣、寧國(guó)市和宣州區(qū)，轄區(qū)面積12340km2，人口約278萬(wàn)。由于是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)地區(qū)，工業(yè)欠發(fā)達(dá)，城市配電網(wǎng)區(qū)域小，農(nóng)村配電網(wǎng)分布范圍廣，供電服務(wù)人口多，配電網(wǎng)前些年缺乏資金投入，結(jié)構(gòu)不合理，設(shè)備老化年久失修，普遍存在如下問(wèn)題：

（1）線路路徑長(zhǎng)，導(dǎo)線線徑小，大部分為裸導(dǎo)線，供電可靠性不高，線路末端供電電壓合格率不高。

（2）110kV、35kV變電站布點(diǎn)不足，10kV線路普遍單輻射供電多，而且桿塔不高，皖南地區(qū)植被茂密，樹竹障礙多，有由于大部分為裸導(dǎo)線，故障跳閘多，運(yùn)行可靠性低。

（3）現(xiàn)有35kV變電站主變?nèi)萘科?，絕大部分為3150kVA、5000kVA、6300kVA、8000kVA、10000kVA，但臺(tái)20000萬(wàn) kVA主變很少（基本上是這兩年投產(chǎn)的），高峰負(fù)荷時(shí)段普遍存在過(guò)載情況。

（4）35kV配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，線路串供電現(xiàn)象（一條線路帶多個(gè)變電站）仍然不少，線路導(dǎo)線線徑?。ㄆ毡闉?20mm2以下，150及以上平方毫米極少），運(yùn)行可靠新差，夏季用電高峰季節(jié)過(guò)載現(xiàn)象嚴(yán)重。

（5）現(xiàn)有110kV、35變電站的35kV、10kV出現(xiàn)間隔普遍用完，很少有空余出線間隔。

（6）現(xiàn)有35kV變電站絕大多數(shù)為單母線接線，且擴(kuò)建新的出線間隔十分困難。

3 進(jìn)行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃研究重要性的思考

2015年以來(lái)至今宣城市共受理申請(qǐng)并網(wǎng)接入光伏發(fā)電項(xiàng)目6家，總裝機(jī)容量92.5916MW；生物質(zhì)發(fā)電6家，總裝機(jī)70.5MW；小水電125家，總裝機(jī)91.422MW。近年分布式電源申請(qǐng)并網(wǎng)接入已成逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。

由于歷史原因?qū)е屡潆娋W(wǎng)異常薄弱，前些年由于配電網(wǎng)規(guī)劃沒(méi)有考慮或?qū)Ψ植际叫履茉唇尤胂到y(tǒng)考慮不夠?qū)е陆尤肜щy或接入投資過(guò)大、接入后導(dǎo)致運(yùn)行方式欠靈活。當(dāng)前配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)工作必須著眼同步解決分布式電源合理接入和城鄉(xiāng)居民生產(chǎn)生活、社會(huì)發(fā)展所需要解決的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)供電問(wèn)題，這是擺在供電企業(yè)當(dāng)前的重要工作。

4 解決分布式電源接入配電網(wǎng)規(guī)劃需要考慮的若干問(wèn)題

在明確了含分布式電源的配電網(wǎng)的特點(diǎn)和進(jìn)行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行的重要性后，開(kāi)展分布式電源接入給配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行帶來(lái)的若干問(wèn)題探究，主要可以將探究?jī)?nèi)容總結(jié)歸納如下：

4.1 基本接入問(wèn)題的解決

新建220kV、110kV變電站要結(jié)合分布式電源及新能源接入，綜合考慮中低壓側(cè)電壓等級(jí)選取，并為分布式電源接入預(yù)留間隔，以方便這類電源科學(xué)合理接入。

新建35kV變電站35kV母線原則上盡量考慮單母線接線，且同時(shí)考慮預(yù)留35kV、10kV出線間隔，以備分布式電源接入可用。

有擴(kuò)建余地的35kV變電站創(chuàng)造條件將35kV母線改造成單母線接線，無(wú)法改造成單母線接線的能擴(kuò)建35kV出線間隔的規(guī)劃要考慮擴(kuò)建，必要時(shí)可以實(shí)施。

農(nóng)村地區(qū)要結(jié)合分布式電源接入合理考慮新建10kV線路和臺(tái)區(qū)方案，老舊線路改造、老舊臺(tái)區(qū)改造方案，重點(diǎn)控制10kV線路和400V低壓線路的合理供電半徑，為分布式電源接入創(chuàng)造條件。

4.2 要考慮分布式電源接入對(duì)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響

規(guī)劃階段需要提前考慮分布式電源接入后在各種運(yùn)行方式下的配電網(wǎng)潮流、無(wú)功設(shè)備配置的合理性，盡量采用可調(diào)容自動(dòng)投切無(wú)功設(shè)備，確保配電網(wǎng)可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

對(duì)于全部上網(wǎng)和余電上網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目在400V側(cè)接入的配電臺(tái)區(qū)要嚴(yán)格控制400V線路供電半徑，避免出線用電低谷時(shí)段上網(wǎng)電量幾乎成為網(wǎng)損電量現(xiàn)象出現(xiàn)。

4.3 分布式電源對(duì)于電能質(zhì)量的影響

分布式電源所發(fā)電力特點(diǎn)是頻率、電壓不穩(wěn)定，存在諧波現(xiàn)象二影響公用電網(wǎng)電能質(zhì)量，導(dǎo)致電壓的波形畸變，對(duì)其他客戶正常用電帶來(lái)不利影響；嚴(yán)重的進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性降低，影響系統(tǒng)安全。必要時(shí)要依據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范開(kāi)展分布式電源接入對(duì)電能質(zhì)量影響評(píng)估工作，針對(duì)評(píng)估結(jié)論采取必要的治理措施，確保分布式電源接入對(duì)公用電網(wǎng)電能質(zhì)量影響控制在允許范圍。

4.4 分布式電源對(duì)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的影響

現(xiàn)狀配電網(wǎng)除了城區(qū)范圍外基本山都是放射狀單電源結(jié)構(gòu)。放射狀但電源結(jié)構(gòu)配電線路繼電保護(hù)配置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。但是當(dāng)配電網(wǎng)中接入了分布式電源之后，放射狀配電線路成了多電源的線路，故障電流方向由單項(xiàng)轉(zhuǎn)為雙向，因而產(chǎn)對(duì)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置帶來(lái)一系列影響，為確保安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行，必要時(shí)需及時(shí)安排改造。

5 結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行研究，首先應(yīng)當(dāng)明確含分布式電源的配電網(wǎng)的特點(diǎn)以及進(jìn)行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行的重要性，進(jìn)而開(kāi)展分布式電源接入給配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行帶來(lái)的若干問(wèn)題探究以及分布式電源與規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)探究。開(kāi)展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行研究，解決分布式電源接入給配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運(yùn)行帶來(lái)的障礙，可以有效的提升含分布式電源配網(wǎng)運(yùn)行安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而提升供電企業(yè)的綜合服務(wù)水平，促進(jìn)企業(yè)良好的、可持續(xù)的發(fā)展。

[1]沈欣煒，朱守真，鄭競(jìng)宏，韓英鐸，李慶生，農(nóng) 靜.考慮分布式電源及儲(chǔ)能配合的主動(dòng)配電網(wǎng)規(guī)劃-運(yùn)行聯(lián)合優(yōu)化[J].電網(wǎng)技術(shù)，2015，07：1913～1920.

[2]張 躍，楊汾艷，曾 杰，張 斌，梁唐杰.主動(dòng)配電網(wǎng)的分布式電源優(yōu)化規(guī)劃方案研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，15：67～72.

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2095-2066（2016）36-0070-02

2016-12-12