智能電網(wǎng)建設中分布式電源的規(guī)劃研究

鄭德宇

國網(wǎng)滁州供電公司

智能電網(wǎng)建設中分布式電源的規(guī)劃研究

鄭德宇

國網(wǎng)滁州供電公司

當前，在智能電網(wǎng)建設中，分布式發(fā)電簡單來說就是圍繞用戶的分散式布置電源，實行小功率、小模塊發(fā)電，以此來滿足用戶需求，同時支持配網(wǎng)的高效運行。然而由于處于初始發(fā)展階段，智能電網(wǎng)建設中分布式電源的規(guī)劃依然面臨著一些問題和挑戰(zhàn)，需要優(yōu)化、調整與改進?；诖耍恼戮椭悄茈娋W(wǎng)建設中分布式電源的規(guī)劃進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒，從而更好的促進智能電網(wǎng)建設的發(fā)展。

智能電網(wǎng)；分布式電源；規(guī)劃

1 分布式電源的優(yōu)點

1.1 成本低、靈活變通

分布式發(fā)電電源通常體積小、占地空間小、施工周期短，特別適合用在經(jīng)濟欠發(fā)達、相對閉塞的鄉(xiāng)村地區(qū)，通過布設微型分布式電源，實現(xiàn)地方資源的有效利用，能實現(xiàn)就地發(fā)電，達到電能的充分供應，而且分布式發(fā)電相對靈活、變通，電力負荷能夠被靈活調控，啟動也較快。

1.2 利于環(huán)保，能源高效利用

分布式發(fā)電技術屬于科學、先進的技術，其所排放的污染物較少，能量轉化率較高，而且能夠實現(xiàn)能源的循環(huán)利用，有利于控制環(huán)境污染，電源通常距離用戶較近，這樣就縮短了供電距離，控制成本，確保能源被充分利用。

1.3 實惠用戶

分布式電源在電力系統(tǒng)的引進，打破了傳統(tǒng)的公共電網(wǎng)的供電壟斷地位，形成了多樣化供電格局，形成了供電行業(yè)新一輪的競爭，有利于電價更加公平化、合理化，而且競爭形勢推動供電方不斷改進完善自身的供電服務，最終為用戶帶來實惠。

2 智能電網(wǎng)建設中分布式電源的規(guī)劃

從前面的敘述我們可以知道，雖然分布式電源利用的可再生資源分布很廣泛，但是由于各個地區(qū)資源分部具有不平衡性，所以只有合理地選擇分布式電源點，才能夠更充分地有效利用那些可再生資源。太陽能是一種取之不盡用之不竭的自然資源，在我國有著十分豐富的太陽能資源。但是在我國的各個地區(qū)它的分布還是存在很大的差別的。從全國太陽年輻總量來分析，在一些地區(qū)太陽輻射總量很大，就像西藏、青海、山西、山東、河北等等，尤其是青藏高原。而有些地區(qū)太陽年輻射總量相對較小，比如在四川和貴州兩個省。另外，我國的風能資源也很豐富，并且發(fā)展利用空間也很大。但是由于各地不同時段風速的分布不同，能夠利用的風能也具有很大的差異。春季我國平均風能密度最大而夏季最小。我國風能資源最豐富的地區(qū)可以說是東南沿海及其島嶼地帶，而塔里木盆地、四川盆地和云貴高原等地區(qū)的風能資源比較貧乏。

由于不同的規(guī)劃目標考慮的重點不同，所以分布式電源選址定容要考慮多方面的因素。第一，要考慮投資成本和未來效益情況。對于成本，需要考慮設備、基建、運行等費用，而受益，要詳細分析分布式發(fā)電的直接收益、延緩網(wǎng)絡更新成本帶來的收益、電價優(yōu)惠政策收益、降低收購電成本帶來的收益、減少電網(wǎng)損耗帶來的收益和減少排放之理帶來的收益等等。第二，要考慮電網(wǎng)性能和電能質量的要求。分布式電源的接入需要滿足節(jié)點電壓、支路電流和諧波等方面的約束條件和電網(wǎng)的可靠性等。第三，要考慮環(huán)境的影響。在這方面不僅要考慮分布式電源對環(huán)境的影響還要考慮環(huán)境對分布式電源的限制性。需要綜合分析不同類型電源對氣候、位置、地形地貌、占地面積及資源類型等因素的依賴程度，還要分析周邊環(huán)境對于景物協(xié)調性及噪聲的要求，選擇最合適的電源類型。第四，合理建立選擇分布式電源選址定容的優(yōu)化目標。在建立選擇分布式電源選址定容的優(yōu)化目標時，要從電網(wǎng)的自愈性、電能質量要求及環(huán)境影響方面入手，不僅僅只注重電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性。

3 案例分析

在國家相關政策的支撐下，光伏扶貧作為提高貧困地區(qū)人民收入的一種重要手段正在積極規(guī)劃并開展實施，光伏扶貧工程具有接入規(guī)模大、發(fā)電功率密集、地區(qū)配電網(wǎng)相對薄弱等特點，同時當?shù)刎摵擅芏容^小，使接入地區(qū)普遍存在功率返送的情況。針對這些特點并根據(jù)扶貧項目形式推薦采用以下接入方案。

3.1 戶用光伏分散規(guī)劃

在光伏扶貧地區(qū)，當每戶發(fā)電接入容量為3kW，剩余功率能夠通過原有線路返送至配電變壓器且電壓滿足要求時可以優(yōu)先采用分散接入用戶供電線路的方案，具有較少的投資和改造工程量。由于存在發(fā)電功率返送情況，當接入點在戶表下方時需要將普通戶表改造為雙向記量表，當采用接入戶表前端時可以不改造戶表。典型的地理接線圖見圖1。

圖1 居民光伏分散接入地理接線圖

這種接入方案具有普遍適用性，同樣可以適用于城市地區(qū)，在多戶光伏發(fā)電小規(guī)模分散接入情況下采用。但是在工程設計中應注意光伏接入的三相平衡性，計算各相光伏接入容量，盡量保持容量三相均勻分布，保證用戶的電能質量。

3.2 村級電站集中規(guī)劃

當光伏項目利用空閑土地或采用分散接入不滿足電壓和設備載流能力要求時，需要對發(fā)電進行匯集，采取集中接入的方案。根據(jù)發(fā)電規(guī)模、地理分布和附近配電網(wǎng)設備設施(配電站室、線路等)的情況，接入方式可以采用專線接入配電站室和T接于線路。電壓等級可以根據(jù)規(guī)模選擇10kV(20kV)或380V接入，參考容量為200kW以下380V接入，200kW以上10kV(20kV)接入，是否可行還需要根據(jù)電壓計算與設備載流能力綜合判斷。

4 結束語

分布式發(fā)電作為一種依托于新能源發(fā)展起來的發(fā)電模式，具有一定的優(yōu)勢和科學性，能夠積極優(yōu)化調節(jié)供電結構，改變傳統(tǒng)供電模式的弊端。因此，需要加強分布式電源選址和定容中的研究，確定更加合理的智能電網(wǎng)分布式電源規(guī)劃，為智能電源系統(tǒng)電壓水平的提升做出貢獻。

[1]易桂平，胡仁杰.分布式電源接入電網(wǎng)的電能質量問題研究綜述[J].電網(wǎng)與清潔能源，2015，01：38-46.

[2]許偲軒，陸于平.適用于含分布式電源配電網(wǎng)的縱聯(lián)保護方案[J].電力系統(tǒng)自動化，2015，09：113-118+155.