分析分布式電源入網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)供電可靠性的影響

張 燕，李瑞超（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司陽(yáng)谷縣供電公司，山東聊城，252300）

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分析分布式電源入網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)供電可靠性的影響

張 燕，李瑞超
（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司陽(yáng)谷縣供電公司，山東聊城，252300）

摘要：隨著國(guó)家節(jié)能減排政策的出臺(tái)，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目入網(wǎng)逐年增多，配電網(wǎng)從一個(gè)輻射式網(wǎng)絡(luò)變成是一個(gè)將用戶與電源相互關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這樣就可以讓可靠性分析的模型以及方法產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

關(guān)鍵詞：分布式電源；配電網(wǎng)；可靠性

0 引言

分配式電源接入配電網(wǎng)后，將會(huì)改變配電網(wǎng)的評(píng)估模型以及其算法。在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)模式里，都是通過(guò)單一的電源點(diǎn)進(jìn)行用戶供電，這種方式是典型的輻射式，當(dāng)饋線有故障時(shí)配電網(wǎng)可能會(huì)有分布式電源的孤島運(yùn)行方式，傳統(tǒng)電源與分布式電源相互比較，分布式電源的輸出功率隨機(jī)性更強(qiáng)，所以配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法和評(píng)估模型會(huì)有所改變，因此這種情況會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程。

1 分布式電源特點(diǎn)以及其分類

分布式電源可以用DG來(lái)表示，主要是指中小型等發(fā)電裝置在接近用戶的一方進(jìn)行安裝，這種電源不僅僅可以在于公共電網(wǎng)相互獨(dú)立設(shè)置時(shí)實(shí)現(xiàn)少量用戶的供電能力，而且還可以把它接入到配電網(wǎng)里面，與公共電網(wǎng)合作一起為廣大用戶供電。這是一種新型能源系統(tǒng)，可以最大化的使用能源、將環(huán)境效益和資源效益最大化。

這種分布式電源應(yīng)用的領(lǐng)域比較廣泛，可以用于工廠、寫字辦公大樓、醫(yī)院、各大企業(yè)、體育設(shè)施場(chǎng)所、廣大居民用戶等。分布式電源應(yīng)用可再生的能源，比如說(shuō)水力、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物能等，因此可以作為最佳的能源進(jìn)行積極推廣。如果某個(gè)小型的發(fā)電廠利用的能源是天然氣，那么就應(yīng)該實(shí)施冷、熱、電聯(lián)供形式，這樣就可以實(shí)現(xiàn)高效利用能源。

相比于傳統(tǒng)電源，分布式電源的特點(diǎn)如下：

1）環(huán)保性能好

分布式電源可以利用天然能源，比如可以借助于水力、風(fēng)力、天然氣、潮汐等，這些天然的可再生能源可以減少有害氣體和固體的廢棄物排放，還可以減少高壓輸電線電磁產(chǎn)生的污染，也可以造福于環(huán)境，因?yàn)楦邏涸O(shè)施的減少，可以有更多的空間用于綠化。

2）節(jié)約管網(wǎng)以及輸、變、配電投資

一般情況下，集中供電在這一方面的損失可以大約達(dá)到10%，但是分布式電源因?yàn)槠湓O(shè)立位置靠近于負(fù)荷中心，所以就節(jié)約了很大一筆設(shè)備投資費(fèi)用，當(dāng)然電站的投入也就相應(yīng)的節(jié)約了，所以分布式電源的成本相對(duì)比較低。

3）有很好的節(jié)能效果

分布式電源的概念不等同于只是單純發(fā)電的“小機(jī)組”、“小火電”等概念，而是通過(guò)利用優(yōu)質(zhì)能源的同時(shí)可以提供電、熱、冷不同發(fā)電模式，有著高效的能源利用率，可以高達(dá)80%，比一般的燃煤火電機(jī)高出整整一倍。

4）供電可靠性指數(shù)高

分布式電源采用的都是性能比較好的中小型、微型機(jī)組，操作起來(lái)比較方便，很容易掌握開停機(jī)，容易調(diào)節(jié)負(fù)荷，每個(gè)電站都是相互獨(dú)立，便于用戶自己進(jìn)行獨(dú)立的控制，所以很難發(fā)生無(wú)故斷電的事故。

5）可以實(shí)現(xiàn)用戶的多樣化需求

分布式電源可以為用戶提供電、冷、熱三種能源，而且還可以滿足其它的特殊要求，比如說(shuō)等級(jí)不一樣的冷氣或者熱量。

2 分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)供電可靠性的影響

電力系統(tǒng)對(duì)于分布式發(fā)電的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)現(xiàn)在所應(yīng)用的系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大的影響。

2.1 對(duì)電壓的影響

配電網(wǎng)通過(guò)對(duì)變壓器分接頭的調(diào)整，投切并聯(lián)電容器、靜止補(bǔ)償器等裝置可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓分布的變化，對(duì)于系統(tǒng)中斷的母線電壓提高有比較好的效果。但是分布式電源的介入就會(huì)使得系統(tǒng)潮流分布產(chǎn)生變化，會(huì)重新調(diào)整系統(tǒng)電壓。

一般情況下變電站都是通過(guò)從變電站到負(fù)荷一端的功率來(lái)對(duì)母線測(cè)電壓進(jìn)行調(diào)整，但是分布式電源的接入不得不讓調(diào)整控制器無(wú)法準(zhǔn)確的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于負(fù)荷的需求量。所以有的時(shí)候潮流

數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤電壓調(diào)整策略。

2.2 分布式電源的損耗

介入分布式電源可以有效緩和供電站的供電壓力，其改變了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)潮流分布，所以就會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)損耗的變動(dòng)。依據(jù)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)損耗公式，線路里面所傳輸?shù)墓β逝c損耗呈現(xiàn)正比例關(guān)系，所傳輸?shù)墓β试礁?，那么想?duì)應(yīng)的損耗就會(huì)越大。在極限的情況下，倘若每個(gè)節(jié)點(diǎn)所接入的分布式電源能夠正好滿足本節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷要求，在整個(gè)線路中將不會(huì)再需要功率的傳送，所以損耗會(huì)降到最低限度，甚至是零。所以接入分布式電源就會(huì)減少系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗。

3 系統(tǒng)的運(yùn)行方式

3.1 削峰或者備用

如果分布式電源承擔(dān)的重要任務(wù)是削峰，那么就需要進(jìn)行頻繁的投切，這個(gè)時(shí)候最能夠影響系統(tǒng)可靠性的問(wèn)題就是啟動(dòng)。大多數(shù)的分布式機(jī)組的啟動(dòng)故障概率要比正常情況下運(yùn)行大很多，這種無(wú)法改變的事實(shí)就是因?yàn)閱?dòng)需要更多的設(shè)備進(jìn)行同時(shí)運(yùn)行，比如說(shuō)啟動(dòng)電機(jī)或者是控制回路只在這個(gè)時(shí)候工作，但是如果是在故障的間隔時(shí)間內(nèi)，那么可能會(huì)出現(xiàn)在故障時(shí)間間隔內(nèi)的任意一個(gè)時(shí)間，但是具體表現(xiàn)只可以出現(xiàn)在下一次啟動(dòng)。所以，盡管分布式電源有很高的可靠性保障，但是還是很可有可能在啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)這故障率可以高達(dá)46%。因此對(duì)于分布式電源來(lái)說(shuō)，就必須詳細(xì)的了解啟動(dòng)故障的特性，適當(dāng)安排正確的運(yùn)行策略是讓分布式電源發(fā)揮最大效用的根源。

3.2 承擔(dān)基荷

當(dāng)分布式電源的主要任務(wù)就是承擔(dān)基荷的情況下，設(shè)備自身的可靠性問(wèn)題將成為供電可靠性的最主要原因。因?yàn)樵O(shè)備本身或者是運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，它的可靠性相交于傳統(tǒng)的供電來(lái)說(shuō)，一般情況下都是有比較大的差距。所以如果是單單使用分布式電源進(jìn)行供電降低系統(tǒng)可靠性的概率就會(huì)比較大，如果只是在因?yàn)榈乩憝h(huán)境的影響，很難從外界得到電源的區(qū)域或者是由于經(jīng)濟(jì)原因再利用這種供電方式。

4 結(jié)語(yǔ)

在應(yīng)用參與度指標(biāo)來(lái)判斷分布式電源影響的時(shí)候，一方面要考慮參與率的影響，另一方面還要考慮運(yùn)行策略以及時(shí)間，只有這樣才能夠更全面的反應(yīng)分布式電源特性對(duì)可靠性的影響。

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Analysis of network effects on the power supply reliability of distribution network of distributed power supply

Zhang Yan，Li Ruichao
（Shandong power supply company， Yanggu power supply company， Liaocheng Shandong 252300， China）

Abstract：With the introduction of the national energy-saving emission reduction policies，photovoltaic power generation and wind power generation projects into the net is increasing year by year，distribution network from a radiation type network turn out to be a will and power users interconnected network，so that you can let reliability analysis model and method to produce corresponding change.

Keywords：distributed generation；distribution network；reliability