摘要：近年來(lái)國(guó)家大力發(fā)展清潔能源，分布式電源規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。由于大量分布式電源接入城市配電網(wǎng)，給城市配電系統(tǒng)造成一定的影響。配電網(wǎng)在建設(shè)過程中，需要綜合考慮到分布式電源接入情況，從而合理規(guī)劃配電網(wǎng)，確保配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性。本文將在概述分布式電源的基礎(chǔ)上，分別對(duì)分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃及優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行探討，以供相關(guān)的工作人員參考借鑒。

關(guān)鍵詞：分布式電源;配電網(wǎng)規(guī)劃;優(yōu)化運(yùn)行

1分布式電源

分布式電源指功率為數(shù)千瓦到50MW小型模塊式的獨(dú)立電源，這些電源一般是電力部門、電力用戶以及第三方，為了滿足高峰期城市居民、商業(yè)區(qū)居民用電需求，在用戶現(xiàn)場(chǎng)或者靠近用戶現(xiàn)場(chǎng)安裝比較小的發(fā)電機(jī)組，滿足用戶用電需求，同時(shí)支持現(xiàn)有配電網(wǎng)的運(yùn)行要求。這種較小的發(fā)電機(jī)組有燃料電池、小型光伏發(fā)電、小型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池混合裝置。與傳統(tǒng)的電源相比，分布式電源可以根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行建設(shè)，降低電網(wǎng)建設(shè)的成本。分布式電源各個(gè)機(jī)組相互獨(dú)立，可以根據(jù)電力用戶的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，一旦發(fā)生電力故障，只針對(duì)故障發(fā)電機(jī)組，不會(huì)影響到其他發(fā)電機(jī)組，因此電網(wǎng)運(yùn)行安全性、可靠性高。其次，分布式電源可以彌補(bǔ)集中式發(fā)電的缺陷，為電力用戶提供不間斷的供電。分布式電源的損耗比較低，它不需要建設(shè)配電站，避免配電網(wǎng)線路較長(zhǎng)，增加線損率。

2分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃

2.1分布式電源優(yōu)勢(shì)

分布式電源和傳統(tǒng)的電源相比，它具有更強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)各個(gè)地區(qū)不同用戶的不同需求進(jìn)行建設(shè)。同時(shí)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，其中各個(gè)機(jī)組是相互獨(dú)立的，因此在使用過程中可以根據(jù)用戶的實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)。分布式電源如果出現(xiàn)電力故障的情況，只需要針對(duì)其中某一個(gè)出現(xiàn)故障的機(jī)組進(jìn)行維修，其他的發(fā)電機(jī)組仍然可以繼續(xù)運(yùn)行，這樣就保證了在運(yùn)行過程中的安全性，并且對(duì)電力的提供更有保障，在一個(gè)機(jī)組出現(xiàn)故障的情況下，相對(duì)獨(dú)立的其他機(jī)組仍然可以繼續(xù)工作。

2.2分布式電源對(duì)配網(wǎng)規(guī)劃的影響

分布式電源對(duì)配網(wǎng)規(guī)劃的影響可分為四個(gè)方面。首先，它對(duì)于規(guī)劃的約束條件存在影響，在分布式電源被接入之后，網(wǎng)架規(guī)劃在滿足負(fù)荷需求的同時(shí)，還需要對(duì)輸送分布式電源功率予以考慮，電能損耗會(huì)因?yàn)榉植际诫娫吹慕尤硕档?，在接人時(shí)，需要使得負(fù)荷和分布式電源的運(yùn)行特性達(dá)到協(xié)調(diào);其次，分布式電源對(duì)于負(fù)荷的預(yù)測(cè)工作存在影響，分布式電源在接人之后會(huì)提供給部分負(fù)荷一定的電能，負(fù)荷的大小與負(fù)荷的峰值都會(huì)因此產(chǎn)生變化;然后，分布式電源對(duì)于規(guī)劃目標(biāo)具有影響，在分布式電源進(jìn)行接入之后，在考慮規(guī)劃目標(biāo)時(shí)，需要明確配網(wǎng)對(duì)分布式電源的接納能力，和對(duì)分布式電源波動(dòng)性予以的處理方法;最后，分布式電源對(duì)于規(guī)劃策略具有影響，在進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的時(shí)候，需要對(duì)電源投資主體的多元性予以考慮，在運(yùn)營(yíng)過程中，分布式電源和主網(wǎng)之間存在競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)槔娼嵌鹊牟煌?，?guī)劃方案也存在很大差異。

2.3雙層規(guī)劃

分布式電源技術(shù)的發(fā)展讓配電網(wǎng)中使用了更多的光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電，而分布式電源自身含有波動(dòng)性，因此，在配電網(wǎng)中也出現(xiàn)了類似于燃?xì)廨啓C(jī)、蓄電池等裝置，原本屬于被動(dòng)用電的用戶現(xiàn)在可以參與到主動(dòng)的管理中。分布式電源、主網(wǎng)電源和主動(dòng)負(fù)荷都可以被看作是廣義電源，它們的電源特性之間存在著差異，各自占有負(fù)荷曲線的比例也有所不同，在分布式電源的配網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)該對(duì)投資成本及時(shí)間成本予以考慮。對(duì)分布式電源配電網(wǎng)進(jìn)行雙層規(guī)劃，需要在將廣義電源視為有效電源的前提下，完成所有電源成本-時(shí)間的特性曲線建立工作，依照費(fèi)用最小的原則，可以將電源在規(guī)劃時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行時(shí)間與負(fù)荷曲線上的位置予以求出，進(jìn)而求出配置容量，此為第一層規(guī)劃。之后，需要把最小總費(fèi)用設(shè)置為目標(biāo)函數(shù)，將分布式電源配置以及相應(yīng)的配網(wǎng)網(wǎng)架方案進(jìn)行確認(rèn)，此為第二層規(guī)劃。約束條件為前者中的電源容量，利用優(yōu)化理論，能夠?qū)⒎植际诫娫垂ぷ鲿r(shí)間予以確認(rèn)，進(jìn)而增強(qiáng)方案經(jīng)濟(jì)效益。

3分布式電源的配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行

3.1配網(wǎng)重構(gòu)

通過應(yīng)用變壓器運(yùn)行模式，并改變供電路徑，可有效降低電網(wǎng)運(yùn)行中的損耗。如果電力系統(tǒng)中沒有分布式電源，則在所有損耗中，配網(wǎng)損耗所占比重比較高，而在接入分布式電源后，要求對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合考量，并考量以下兩種費(fèi)用消耗：第一，線損費(fèi)用;第二，分布式電源能源消耗費(fèi)用。為了在最大程度上降低網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)損耗，要求對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)出了力，應(yīng)用傳輸功率約束，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?duì)于分布式電源以及主網(wǎng)的發(fā)電計(jì)劃，均能產(chǎn)生一定的影響，在確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，可采用潮流計(jì)算方式，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的損耗值進(jìn)行計(jì)算。在對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)時(shí)，要求對(duì)分布式電源采取有效的處理措施，常用處理方式如下：第一，對(duì)分布式電源的出力情況進(jìn)行優(yōu)化處理;第二，將目標(biāo)函數(shù)設(shè)定為網(wǎng)絡(luò)損耗最小值;第三，構(gòu)建起網(wǎng)損期望值最小重構(gòu)模型，避免隨機(jī)波動(dòng)性產(chǎn)生的問題;第四，將目標(biāo)函數(shù)設(shè)為分布式電源的發(fā)電費(fèi)用。在配電網(wǎng)的重構(gòu)過程中，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟矔?huì)隨之發(fā)生一定的變化，使得各個(gè)變壓器在流過電流時(shí)，其功率也會(huì)隨之發(fā)生變化，保證負(fù)荷均勻，在最大程度上減少變壓器損耗，提高變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。另外，節(jié)點(diǎn)注入的功率也會(huì)對(duì)配電網(wǎng)重構(gòu)產(chǎn)生較大影響，同時(shí)節(jié)點(diǎn)注入功率會(huì)受到分布式電源的影響，對(duì)此，分布式電源的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和配網(wǎng)重構(gòu)為耦合。

3.2經(jīng)濟(jì)調(diào)度

在對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度時(shí)，需要注意從空間和時(shí)間兩個(gè)方面進(jìn)行控制。在空間上，需要對(duì)配電網(wǎng)線路以及變壓器之間的負(fù)荷進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分配，有效降低電網(wǎng)運(yùn)行損耗;在時(shí)間上，需要對(duì)削峰填谷以及負(fù)荷率進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，平衡負(fù)荷曲線。含分布式電源的運(yùn)行方式比較靈活，并且安裝點(diǎn)比較多，對(duì)此，通過對(duì)含分布式電源的空間負(fù)荷以及時(shí)間負(fù)荷進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，能夠有效提升變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，具體而言，需注意以下幾點(diǎn)：第一，在含分布式電源的發(fā)電功率發(fā)生變化時(shí)，會(huì)對(duì)并列運(yùn)行變壓器的投切產(chǎn)生較大影響;第二，在對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)進(jìn)行重構(gòu)時(shí)，需要對(duì)變壓器之間的負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整后，接入分布式電源能夠讓電網(wǎng)運(yùn)行可靠性沒有受到影響的前提下，將電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性予以提升，讓變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行約束得到減少。

3.3以用電用戶為主體

在進(jìn)行分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃和進(jìn)行優(yōu)化的時(shí)候，需要始終以用電的用戶群體為主體，注意滿足用戶的用電需求，從而進(jìn)行合理的電力資源調(diào)配和專業(yè)的優(yōu)化，才能達(dá)到最終的目的，即優(yōu)化城市電力系統(tǒng)以更好地服務(wù)用電人群。

4結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也在不斷地發(fā)展，各個(gè)產(chǎn)業(yè)和人群對(duì)電力能源的需求不斷地提高，且人群也在呈現(xiàn)膨脹式的集中。分布式電源和傳統(tǒng)的電源相比，具有更強(qiáng)的靈活性，可以根據(jù)各個(gè)地區(qū)不同用戶的不同需求進(jìn)行建設(shè)。同時(shí)它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的情況和用戶人群越來(lái)越高的用電需求，城市電力系統(tǒng)建設(shè)可能會(huì)受到較大的影響，因此需要對(duì)分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化策略進(jìn)行專業(yè)化的分析和探究，才能保證城市的電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行使用。

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[2]張彼德，何頔，張強(qiáng)，等.含分布式電源的配電網(wǎng)雙層擴(kuò)展規(guī)劃[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（2）：80-85.?? 作者介紹：?? 包蕾（1985.5.16—）;女;遼寧朝陽(yáng)市;漢;研究生;工程師;專責(zé);配電網(wǎng)規(guī)劃;河北省電力有限公司石家莊供電分公司。