趙琦

摘? ?要：伴隨著分布式發(fā)電技術(shù)的逐漸提高，其發(fā)電成本逐漸得到降低，由此，在電力系統(tǒng)當(dāng)中分布式發(fā)電所占據(jù)的比例會隨之增加，特別是在分布式電源連入到配電網(wǎng)之后，分布式電源對于配電網(wǎng)的節(jié)點電壓以及短路電流等都將帶來積極的影響，影響效果的大小和分布式電源的容量以及分布式電源的接入點有著緊密的關(guān)聯(lián)，這將給予配電網(wǎng)規(guī)劃巨大的全新挑戰(zhàn)。針對此情況，本文將對含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行詳細(xì)的探究和分析。

關(guān)鍵詞：分布式電源? 分布式發(fā)電技術(shù)? 配電網(wǎng)? 規(guī)劃? 分析

中圖分類號：TM732? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（c）-0036-02

1? 分布式電源的特點

何為分布式電源裝置？其指的就是功率達(dá)到數(shù)千瓦的，和環(huán)境融合的獨立性電源。分布式電源裝置可以由不同的業(yè)主所有，用來全面滿足我國電力體系與電力使用者的特殊要求[1]。分布式電源主要用于區(qū)域負(fù)荷調(diào)峰、電網(wǎng)邊緣用戶供電以及商業(yè)區(qū)域與居住區(qū)域進(jìn)行供電，節(jié)約輸變電上的投入量，提升供電的有效性等。分布式電源體系不是單純的采用過去的發(fā)電方法和技術(shù)，是創(chuàng)建在現(xiàn)代化自動控制體系、現(xiàn)代化材料技術(shù)、現(xiàn)代化制造加工等等先進(jìn)技術(shù)的前提下，擁有排放污染率低、便捷靈活、有效性高等特征的創(chuàng)新型電力能源生產(chǎn)體系[2]。

2? 含分布式電源的配電網(wǎng)具體特征

進(jìn)行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃探究，第一步需要做的就是了解和掌握含分布式電源的配電網(wǎng)具體特征[3]。目前，伴隨著我國社會的進(jìn)步和發(fā)展，對電力供應(yīng)的可靠性和有效性要求逐漸升高，電力供應(yīng)企業(yè)想要更充足的滿足大眾以及社會各大企業(yè)的發(fā)展需要，要加快創(chuàng)建與改造當(dāng)前配電網(wǎng)的網(wǎng)架情況。此時，分布式電源的小容量，以及較低的電源出口電壓等特征，決定了它較為合適的連入方法是在公用化的配電網(wǎng)連入體系。在這樣大環(huán)境中將來含分布式電源的配電網(wǎng)將會出現(xiàn)的主要特征大致為三方面：第一，含分布式電源的配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸拓展，配電網(wǎng)的網(wǎng)架構(gòu)造更為穩(wěn)固和復(fù)雜。第二，因為存在許多重要的用戶，使得將會采用例如雙輻射以及鏈?zhǔn)降冗@樣可靠性更高的連線方法。第三，伴隨著我國城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的網(wǎng)架逐漸革新與健全，大量減短了單條配電線路的使用，使得電力供電的半徑更為科學(xué)化。

3? 分布式電源對于配電網(wǎng)的規(guī)劃帶來的影響

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的終端，其質(zhì)量參數(shù)受終端負(fù)荷的影響顯著，不僅關(guān)系到千家萬戶的直接用電效果，也嚴(yán)重關(guān)系到整個電網(wǎng)的供電效率。隨著分布式電源的接入，配電網(wǎng)將成為開源式系統(tǒng)，其運行方式和運行指標(biāo)都將出現(xiàn)極大的改變。國外在分布式電源的研發(fā)和并網(wǎng)應(yīng)用方面較為成熟，率先制定了分布式電源的并網(wǎng)運行標(biāo)準(zhǔn)。IEEE早在2003年就頒布了IEEE P1547系列標(biāo)準(zhǔn)，對分布式電源及其并網(wǎng)要求做出了明確規(guī)定。隨著國內(nèi)分布式電源的發(fā)展，國標(biāo)GB/T19939-2005《光伏系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》、GB/T20046-2006《光伏系統(tǒng)電網(wǎng)接口特性》、國家電網(wǎng)公司Q/GDW 480《分布式電源并入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定》等企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也規(guī)范了國內(nèi)分布式電源的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。

從本質(zhì)上來看，分布式電源帶來的影響是因其轉(zhuǎn)變了電網(wǎng)組成的結(jié)構(gòu)以及運行的大環(huán)境，使得規(guī)劃的隨機(jī)性以及不確定性都明顯增多，因此在思考配電網(wǎng)規(guī)劃的傳統(tǒng)要素時，還要結(jié)合分布式電源對于配電網(wǎng)規(guī)劃過程中帶來的各種影響，主要包括以下幾點：

第一，負(fù)荷預(yù)測。分布式電源的廣泛應(yīng)用，使得傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃中的電力負(fù)荷預(yù)測、電力平衡計算以及電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不確定性有所增加。大量分布式電源在現(xiàn)階段主要為光伏、風(fēng)能、燃?xì)獾刃问剑渌l(fā)電能主要為自發(fā)自用。受自然條件及冬季燃?xì)夤?yīng)影響，在當(dāng)日、當(dāng)月乃至當(dāng)年內(nèi)對電網(wǎng)負(fù)荷曲線的影響難以估算，特別是對規(guī)劃中的電力負(fù)荷預(yù)測造成極大影響，使得電力負(fù)荷增加的狀況更難判斷和預(yù)測。第二，電力平衡。區(qū)別于過去的傳統(tǒng)電源形式，大部分的分布式電源不能進(jìn)行相對穩(wěn)固的電力輸出，不能將其單純的作為傳統(tǒng)電源，其對大負(fù)荷時期，特別是對于電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷平衡作用有限，甚至可能在電網(wǎng)負(fù)荷峰值時需要電網(wǎng)反供電，對安全運行帶來不確定因素。第三，分布式電源的應(yīng)用壓縮了傳統(tǒng)電網(wǎng)的供電負(fù)荷和電量，提高了電網(wǎng)側(cè)對分布式電源的投資，繼而使得電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤降低。第四，分布式電源的大規(guī)模并網(wǎng)會對電力體系構(gòu)造帶來重大影響，電力體系從之前的單向輻射構(gòu)成變成多電源構(gòu)成，對于大規(guī)模發(fā)電廠的依賴度漸漸的降低，傳統(tǒng)電力電網(wǎng)的發(fā)展趨勢也出現(xiàn)改變，例如電網(wǎng)電壓調(diào)整、電網(wǎng)無功平衡、潮流分布等等綜合性問題會對電力體系的運行帶來影響 [4]。

4? 含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃的優(yōu)化

現(xiàn)階段，應(yīng)對分布式電源接入對配電網(wǎng)的影響主要是對配電網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用增加配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)、分段開關(guān)，增加防孤島設(shè)備、增加單向電流控制裝置等技術(shù)手段，提升配電網(wǎng)智能水平，實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)智能診斷、自我治愈是確保配電網(wǎng)安全穩(wěn)定的主要方式。在配電網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)該著重考慮以下方面：

一是分布式電源接入電壓等級的選擇。應(yīng)根據(jù)裝機(jī)容量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果和地區(qū)電網(wǎng)實際情況選擇適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?，最終并網(wǎng)電壓等級應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)條件，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選論證確定，優(yōu)先考慮低電壓等級接入。

二是對配電網(wǎng)潮流的影響。當(dāng)配電網(wǎng)中含有分布式電源時，線路潮流方向和大小將受到分布式電源容量、接入位置等因素的影響。例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用的發(fā)電機(jī)多是異步發(fā)電機(jī)，它的運行需要無功的支撐，這樣更加重了電網(wǎng)的無功負(fù)擔(dān)，需要就近安裝動態(tài)無功補(bǔ)償裝置。

三是對配電網(wǎng)電壓和電能質(zhì)量的影響。一方面，分布式電源接入會改變傳統(tǒng)配電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電壓分布規(guī)律。例如風(fēng)電場并網(wǎng)運行會引起系統(tǒng)無功變化，進(jìn)而影響整個系統(tǒng)電壓。另一方面，分布式電源裝置以逆變方式接入配電網(wǎng)，還會造成電壓的波動、閃變等電能質(zhì)量問題。可以考慮在分布式電源附近增設(shè)濾波器等濾波裝置降低系統(tǒng)諧波含量，提高系統(tǒng)電能質(zhì)量。

四是對配電網(wǎng)繼電保護(hù)的影響。分布式電源接入后，短路電流的方向及水平將受分布式電源的類型、接入位置及容量的影響而發(fā)生變化，可能導(dǎo)致原保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生不正確動作。需要在分布式電源接入配電網(wǎng)后，重新考慮各方面的因素，包括繼電保護(hù)在內(nèi)的智能化優(yōu)化。

五是對配電網(wǎng)調(diào)度和運行控制的影響。分布式電源大規(guī)模發(fā)展首先就是要面臨系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、電網(wǎng)適應(yīng)性、電壓控制、安全穩(wěn)定性等問題。需要增強(qiáng)配電網(wǎng)信息化建設(shè)，提高調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度和管理能力。

5? 結(jié)語

總的來說，進(jìn)行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃分析，首要掌握含分布式電源的配電網(wǎng)具體特征，再者探討分布式電源的連入對配電網(wǎng)的規(guī)劃造成的影響，其次是含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃運行的優(yōu)化，提高含分布式電源的配點網(wǎng)可靠性與有效性，從而提高各大供電企業(yè)的服務(wù)水準(zhǔn)，以及提高電力企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[2] 劉永強(qiáng)，鄭寧寧，邵云峰，等.基于混合粒子群優(yōu)化的含分布式電源配電網(wǎng)分層規(guī)劃方法研究[J].智慧電力，2019，47（12）：85-92，109.

[3] 屈高強(qiáng)，王誠良，靳盤龍，等.新型負(fù)荷及分布式電源接入配網(wǎng)承載能力綜合評估[J].電測與儀表，2019，56（19）：37-45，113.

[4] 孔順飛，胡志堅，謝仕煒， 等.計及風(fēng)光儲與充電站的主動配電網(wǎng)雙層協(xié)同規(guī)劃[J].電測與儀表，2019，56（17）：60-68.