含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃研究

葛細武（國網(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

葛細武（國網(wǎng)安徽省電力公司宣城供電公司，安徽宣城242000）

隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術的不斷進步，以及節(jié)能減排和環(huán)保等方面所面臨的形勢，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電力結構中的重要部分，近年來在電力結構中的比例逐步提高，分布式電源所提供的電力已開始被更加廣泛的應用于人們生產(chǎn)和生活的方方面面。經(jīng)濟社會的高速發(fā)展對于作為清潔能源的電力的需求量不斷增長同時，客戶對供電企業(yè)所提供的供電服務的質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)濟運行，成為現(xiàn)階段擺在我們面前配電網(wǎng)規(guī)劃工作需要重點解決的問題。開展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行研究，將科學有效的技術手段全面應用于配電網(wǎng)規(guī)劃工作中，實現(xiàn)多電源配電網(wǎng)的科學規(guī)劃，可以為配電網(wǎng)優(yōu)化運行奠定堅實的基礎，為人們的生產(chǎn)生活帶來更多的清潔能源，為節(jié)能減排、保護環(huán)境做出突出貢獻。

分布式電源；配電網(wǎng)；規(guī)劃與優(yōu)化；運行研究

引言

電力作為清潔能源的廣泛應用，有效推動了經(jīng)濟的建設和城鄉(xiāng)發(fā)展步伐，也使得公眾對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，在這一大背景下，開展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行研究，實現(xiàn)配電網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展與分布式電源的科學合理并網(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)濟運行，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)質服務水平和提升社會形象做好基礎性工作。

1 含分布式電源的配電網(wǎng)的特點探究

開展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行研究，首先應當明確含分布式電源的配電網(wǎng)的特點。

社會發(fā)展對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事業(yè)發(fā)展需求，不斷的建設和改造現(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含分布式電源的配電網(wǎng)絡所呈現(xiàn)的特征主要可以總結為以下三點：

（1）配電網(wǎng)絡的規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)架結構更加可靠，也更加復雜。

（2）由于重要客戶的存在，雙輻射、鏈式等更加可靠的接線方式將會更多采用。

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

2 當前城鄉(xiāng)配電網(wǎng)普遍存在問題

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

（1）線路路徑長，導線線徑小，大部分為裸導線，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線，故障跳閘多，運行可靠性低。

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

（4）35kV配電網(wǎng)架結構薄弱，線路串供電現(xiàn)象（一條線路帶多個變電站）仍然不少，線路導線線徑?。ㄆ毡闉?20mm2以下，150及以上平方毫米極少），運行可靠新差，夏季用電高峰季節(jié)過載現(xiàn)象嚴重。

（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，且擴建新的出線間隔十分困難。

3 進行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃研究重要性的思考

2015年以來至今宣城市共受理申請并網(wǎng)接入光伏發(fā)電項目6家，總裝機容量92.5916MW；生物質發(fā)電6家，總裝機70.5MW；小水電125家，總裝機91.422MW。近年分布式電源申請并網(wǎng)接入已成逐年增長趨勢。

由于歷史原因導致配電網(wǎng)異常薄弱，前些年由于配電網(wǎng)規(guī)劃沒有考慮或對分布式新能源接入系統(tǒng)考慮不夠導致接入困難或接入投資過大、接入后導致運行方式欠靈活。當前配電網(wǎng)規(guī)劃建設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、社會發(fā)展所需要解決的安全、可靠、經(jīng)濟供電問題，這是擺在供電企業(yè)當前的重要工作。

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題

在明確了含分布式電源的配電網(wǎng)的特點和進行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行的重要性后，開展分布式電源接入給配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行帶來的若干問題探究，主要可以將探究內(nèi)容總結歸納如下：

4.1 基本接入問題的解決

新建220kV、110kV變電站要結合分布式電源及新能源接入，綜合考慮中低壓側電壓等級選取，并為分布式電源接入預留間隔，以方便這類電源科學合理接入。

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

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

農(nóng)村地區(qū)要結合分布式電源接入合理考慮新建10kV線路和臺區(qū)方案，老舊線路改造、老舊臺區(qū)改造方案，重點控制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配電網(wǎng)經(jīng)濟運行的影響

規(guī)劃階段需要提前考慮分布式電源接入后在各種運行方式下的配電網(wǎng)潮流、無功設備配置的合理性，盡量采用可調容自動投切無功設備，確保配電網(wǎng)可靠經(jīng)濟運行。

對于全部上網(wǎng)和余電上網(wǎng)的分布式光伏發(fā)電項目在400V側接入的配電臺區(qū)要嚴格控制400V線路供電半徑，避免出線用電低谷時段上網(wǎng)電量幾乎成為網(wǎng)損電量現(xiàn)象出現(xiàn)。

4.3 分布式電源對于電能質量的影響

分布式電源所發(fā)電力特點是頻率、電壓不穩(wěn)定，存在諧波現(xiàn)象二影響公用電網(wǎng)電能質量，導致電壓的波形畸變，對其他客戶正常用電帶來不利影響；嚴重的進而導致電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性降低，影響系統(tǒng)安全。必要時要依據(jù)有關規(guī)程、規(guī)范開展分布式電源接入對電能質量影響評估工作，針對評估結論采取必要的治理措施，確保分布式電源接入對公用電網(wǎng)電能質量影響控制在允許范圍。

4.4 分布式電源對繼電保護及安全自動裝置的影響

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構。放射狀但電源結構配電線路繼電保護配置簡單、經(jīng)濟。但是當配電網(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轉為雙向，因而產(chǎn)對繼電保護和安全自動裝置帶來一系列影響，為確保安全穩(wěn)定可靠運行，必要時需及時安排改造。

5 結束語

開展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行研究，首先應當明確含分布式電源的配電網(wǎng)的特點以及進行含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行的重要性，進而開展分布式電源接入給配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行帶來的若干問題探究以及分布式電源與規(guī)劃與優(yōu)化運行的實現(xiàn)探究。開展含分布式電源的配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行研究，解決分布式電源接入給配電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化運行帶來的障礙，可以有效的提升含分布式電源配網(wǎng)運行安全性、可靠性和經(jīng)濟性，進而提升供電企業(yè)的綜合服務水平，促進企業(yè)良好的、可持續(xù)的發(fā)展。

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

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

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2095-2066（2016）36-0070-02

2016-12-12