分布式電源接入配電網(wǎng)時存在的問題探討

倪衛(wèi)華 國網(wǎng)寧夏電力公司中衛(wèi)供電公司

電力企業(yè)在發(fā)展的過程中，重點突破常規(guī)配電模式，對分布式電源進行科學(xué)接入具有重要價值。但是也需要對多個供電方向等進行考量，通過多種因素的分析，進一步的降低分布式電源接入對配電網(wǎng)產(chǎn)生的負面影響。因此，本文在對這一課題進行分析和探索的過程中，主要結(jié)合目前的發(fā)展形勢，不斷分析分布式電源接入配電網(wǎng)時存在的具體問題，從而通過原因探討，不斷了解分布式電源未來的發(fā)展方向。

一、分布式電源的具體介紹

為了更好的適應(yīng)動態(tài)化的市場發(fā)展情形，應(yīng)用分布式電源，將其與配電網(wǎng)的運行進行緊密結(jié)合，可以更好的把握多種供電需求的滿足。但是，在對分布式電源進行接入的過程中，也存在著一些問題。比如，進入過程中會導(dǎo)致配電網(wǎng)系統(tǒng)整體的電壓處于不穩(wěn)定的狀態(tài)之中，繼電保護裝置無法正常發(fā)揮作用，這些問題都影響了電力系統(tǒng)的正常運行。所以，了解分布式電源的基本概述，對運行優(yōu)勢進行分析是十分有必要的。具體來講，理論內(nèi)容主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：

（一）分布式電源的具體介紹

從理論角度來看，分布式電源主要強調(diào)的是在已有的配電網(wǎng)之中添加系統(tǒng)容量較小的發(fā)電機組，主要是將其安裝在配電系統(tǒng)之中，動力能源較為清潔，可以應(yīng)用可再生能源進行能源供給，自身的靈活便捷性是比較強的，可以更好的對現(xiàn)代化的配網(wǎng)建設(shè)需求進行滿足。

（二）分布式電源的使用優(yōu)勢

與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，分布式電源具有重要的應(yīng)用價值。具體主要展現(xiàn)在以下幾個層面：首先，分布式電源自身具有良好的節(jié)能環(huán)保性，可以通過綜合階梯的利用，對能源的利用率進行全面提升。在這個過程中，可以通過可再生能源的開拓，降低對環(huán)境的污染。其次，分布式電源資深的供電可靠性、安全性更強，使用戶可以定位安置分布式的供電系統(tǒng)。通過與配電網(wǎng)的有效結(jié)合，最大程度上對供電的可靠性進行優(yōu)化。再次，在對分布式電源進行介入的過程中，初始階段的投資比較小，有利于企業(yè)資金的正常運轉(zhuǎn)。該電源的占地面積較少，可以應(yīng)用較小容量的電機，對電力能源供應(yīng)需求進行滿足，可以避免遠距離能源的輸送，大大降低了能源供應(yīng)過程中產(chǎn)生的損耗，對于特殊能源供應(yīng)需求的滿足也具有十分重要的積極影響。最后，從環(huán)境污染建設(shè)的角度來看，燃料呈現(xiàn)多元化的趨勢發(fā)展，可以更好的深刻再生能源。分布式供電系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，一般都是使用清潔的燃料對動力進行提供，可以更好的對整體的環(huán)保效益進行提升。

二、分布式電源接入配電網(wǎng)中存在的具體問題

將分布式電源接入到配電系統(tǒng)之中，雖然有著重大的應(yīng)用優(yōu)勢，但是從系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的角度來看，對配電網(wǎng)整體的規(guī)劃與生產(chǎn)經(jīng)營以線損保護等都產(chǎn)生了一些負面影響。尤其是在對分布式電源進行使用和驅(qū)動的過程中，大多數(shù)使用可再生能源，所以整體的能源動力具有間歇性、隨機性的特點。所以，要充分拓展電網(wǎng)自身的接納能力，更好的把握電網(wǎng)接入過程中可接入的控制范圍，這樣才能夠最大程度上減少分布式電源接入對配電網(wǎng)產(chǎn)生的不良影響。因此，以下內(nèi)容中，將從配電電壓分布、電力系統(tǒng)供應(yīng)質(zhì)量等不同的層面入手，對分布式電源接入電網(wǎng)過程中產(chǎn)生的問題進行深入探討，從而通過多層面內(nèi)容的分析，為電力企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)與穩(wěn)定發(fā)展提供良好的外部保障。具體內(nèi)容主要總結(jié)如下：

（一）分布式電源接入配電網(wǎng)中對配電電壓分布產(chǎn)生一定影響

對于分布式電源來講，自身具有一定的獨立性。所以，在與配電網(wǎng)進行配合和介入的過程中，會對現(xiàn)有配電系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的影響，主要表現(xiàn)在電流有功功率、無功功率、大小方向等相關(guān)層面。在這個過程中，由于分布式電源自身作為獨立電源而存在，所以會使整個電壓的分布情況發(fā)生一定的改變。在實際運轉(zhuǎn)過程中，會由單向輸送系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嚯娫吹木W(wǎng)絡(luò)輸送系統(tǒng)。在不同的輸送節(jié)點之中，自身的功率大小和方向會呈現(xiàn)動態(tài)化的趨勢發(fā)展。接入配電網(wǎng)之后，電路運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中電壓會呈現(xiàn)逐級下降的趨勢發(fā)展。當(dāng)分布式電源接入配電網(wǎng)之中之后，每一個節(jié)點的電源經(jīng)過次數(shù)會有所增加。所以，疊加之后的電源電流會與之前的電腦運轉(zhuǎn)方向呈現(xiàn)相反的趨勢發(fā)展。此種情形之下，各個節(jié)點的電壓就會出現(xiàn)上升。所以，要將配電網(wǎng)電壓的分配合理性作為重點維護對象，才能降低分布式電源接入對配電電壓分布不均衡等相關(guān)問題進行及時有效的解決。

（二）分布式電源接入電網(wǎng)對配電系統(tǒng)電能質(zhì)量的不良影響

在對現(xiàn)代化的配電網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行把握的過程中，接入分布式電源一般要對體電壓輻射方向進行把握。但是，當(dāng)配電網(wǎng)之中接入了分布式電源，會使整體運行過程中的功率呈現(xiàn)不穩(wěn)定的趨勢發(fā)展，必然會對配電網(wǎng)原有的運行功率產(chǎn)生一定影響，使整體的系統(tǒng)電壓出現(xiàn)較大的波動。在對分布式電源的饋線末端方向運行狀態(tài)進行分析的過程中可以看到，如果整體的電壓波動范圍較大，會使配電網(wǎng)負荷的窺線波段變得越來越集中。這種情形之下，電壓會出現(xiàn)嚴重的波動，使接入之后的分布式電源不能有效的與配電網(wǎng)負荷更加和諧可靠的運行。比如，在分布式電源的影響之下，電壓會出現(xiàn)較大的波動，出現(xiàn)閃電等相關(guān)的現(xiàn)象。此外，將分布式電源與配電系統(tǒng)進行結(jié)合之后會容易出現(xiàn)一定的諧波，這主要是由于分布式電源在作為相關(guān)功率進行輸出的過程中，自身的隨機性和不穩(wěn)定性特征所導(dǎo)致的。很多分布式電源的運行需要大量的電子設(shè)備以及多樣化的技術(shù)進行支撐，其周邊分布了較多類型的分布式發(fā)電機。通過并網(wǎng)會出現(xiàn)電網(wǎng)運行不穩(wěn)定等問題。

（三）分布式對配電系統(tǒng)繼電保護的不良影響

從配電系統(tǒng)運行狀態(tài)的角度來看，在具體運行的過程中，主要是通過單端電源對供電放射結(jié)構(gòu)進行有效的優(yōu)化。在這個過程中，會使用到繼電保護裝置，可以更好的對電力系統(tǒng)電力能源供應(yīng)量的穩(wěn)定進行保證。但是，進入到分布式電源之后，配電網(wǎng)會變?yōu)槎嚯娫吹慕Y(jié)構(gòu)，當(dāng)發(fā)生配電故障時，短路的電流方向和電流大小會與單電源結(jié)構(gòu)出現(xiàn)運行不匹配、不通暢，當(dāng)出現(xiàn)問題時，不能及時的通過電源切斷，避免故障擴大化。

（四）分布式電源接入對網(wǎng)絡(luò)損耗以及短路電流產(chǎn)生的不良影響

分布式電源接入配電網(wǎng)之后，也會使整體的網(wǎng)絡(luò)損耗不斷增加，進而產(chǎn)生短路等不良問題。首先，配電網(wǎng)在運行過程中，接入分布式電源會影響整個系統(tǒng)運行功率的穩(wěn)定性。一般可以將其分為三種不同的情況：第1種配電系統(tǒng)當(dāng)中的節(jié)點負荷量與分布式電源輸出量相比都比較大。第2種則是有部分節(jié)點的分布式電源輸出量大于整個系統(tǒng)的運行負荷量。第3種是整個配電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中有一個或者一個以上的電源輸出量大于整個系統(tǒng)的總負荷量。這三種不同的情況對比過程中可以看到，分布式電源會對增加配電網(wǎng)的損耗。當(dāng)系統(tǒng)潮流分布較多時，也會使整體的網(wǎng)絡(luò)信號處逐漸長向上升的趨勢發(fā)展，這與分布式電源的未知容量、負荷量大小、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)等相關(guān)的一些因素有著密切的聯(lián)系。其次，分布式電源接入配電網(wǎng)之中，也會對短路電流產(chǎn)生一定的影響，正常運行狀態(tài)之中電網(wǎng)注入功率為0，但是整個系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障問題，分布式電源的電流會流入整個電網(wǎng)之中，配電網(wǎng)開關(guān)的短路電流水平得到了一定的增加。如果開關(guān)短路電流處于超標狀態(tài)，那么整體的電網(wǎng)分析計算速度就會下降，影響了配電網(wǎng)短路管理的質(zhì)量和水平。當(dāng)然，除了上述內(nèi)容之外，在對分布式電源的介入狀態(tài)進行分析的過程中，可以看到其對配電網(wǎng)的整體規(guī)劃以及短期負荷預(yù)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測可靠性等都會產(chǎn)生一定影響，對此還需應(yīng)用智能化的系統(tǒng)，更好的減少分布式電源對配電網(wǎng)產(chǎn)生的負面影響，從而通過多做并舉，提升分布式電源接入的水平和質(zhì)量。

三、使用分布式電源，減少分布式電源對配電系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響的策略

我們都知道，接入分布式電源會改變配電網(wǎng)系統(tǒng)原有的公用路徑以及功率電壓。所以，為了更好地發(fā)揮分布式電源接入的優(yōu)勢，考慮到不同的接入情況，從電能質(zhì)量、繼電保護電壓、穩(wěn)定性等不同的視角出發(fā)采取相關(guān)措施，使分布式電源接入配電網(wǎng)過程中，可以保持整體電能供應(yīng)的穩(wěn)定性是十分重要的。一般來講，我們在對具體策略進行分析和探索的過程中，主要分為以下幾個不同的內(nèi)容，以期通過多種措施的探討，更好地為今后階段工作行為的規(guī)范提供良好的參考指導(dǎo)具體內(nèi)容。主要總結(jié)如下：

（一）注重電力能源供應(yīng)方式的創(chuàng)新

為有效突破傳統(tǒng)電源供應(yīng)的限制，在分布式電源記錄模式以及配合方式進行展現(xiàn)的過程中，對全新的輸電方式進行采用和創(chuàng)新也是非常重要的。在這個過程中，我們可以通過交流輸電技術(shù)的應(yīng)用，更好的對柔性直流輸電模式等進行全面的采用。通過電壓閃變符合影響，降低，更好的把握輸電過程當(dāng)中及功率的變化情況，這樣既可以減少分布式電源接入過程中，對電力系統(tǒng)無功功率、有功功率產(chǎn)生的影響，也可以更好的降低整體的電壓波動。在對配電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控的過程中，要通過控制潮流線路損耗的降低，進一步為了把握交流系統(tǒng)故障情況的實際問題，使用柔性直流輸電系統(tǒng)進一步的對故障進行全面的隔離，使當(dāng)整個系統(tǒng)發(fā)生嚴重問題時，可以更好的對“黑啟動”等功能進行啟動。從而避免電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)電網(wǎng)波動諧波等不良問題。

（二）注重輸電功率的約束和限制

當(dāng)然，除了上述措施之外，在對現(xiàn)代化的配電網(wǎng)潮流流動方式進行展現(xiàn)的過程中，積極對多向流動模式進行應(yīng)用，對整體的輸電功率進行嚴格約束和限制也是非常重要的。也就是說，接入分布式電源之后，要更好對系統(tǒng)的配置進行規(guī)范，使整體的運行模式可以在不發(fā)生改變的情景之下發(fā)揮自身的功能。各個接觸點對應(yīng)完畢之后，要對分布式電源自身的容量進行有效的限制，使整體的電源容量可以小于負荷節(jié)點的負荷。從理論層面來看，分布式電源與配電網(wǎng)的負荷節(jié)點對比應(yīng)該為1：10，具體的容量可以根據(jù)實際情況作出一定的調(diào)整。

（三）注重相關(guān)裝置的合理設(shè)置

在對配電網(wǎng)絡(luò)電流保護模式進行把握的過程中，要考慮到外部內(nèi)部等多種因素，避免配電網(wǎng)發(fā)生故障時影響到其他的功能和線路。所以，要安裝智能化的保護裝置，一般來講配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中主要是對三段式的電流保護進行應(yīng)用。在對過流保護裝置進行安裝的過程中，如果發(fā)生故障，斷路器會出現(xiàn)一定信號，并表現(xiàn)為不同的特征。比如，第一段為電流速段保護，保護二段則為定時限過電流保護。在實際應(yīng)用的過程中，要對瞬時性的故障等進行快速切除，以保障線路的快速恢復(fù)。所以，在這個過程中，可以應(yīng)用重合閘技術(shù)，更好的對電網(wǎng)自身運行的穩(wěn)定性和可靠性進行優(yōu)化。與此同時，對三相一次重合閘等先進系統(tǒng)和技術(shù)進行應(yīng)用，如果線路運行過程出現(xiàn)一定故障，可以更好地通過加速保護和后加速保護模式的應(yīng)用和落實，更好的對順時性的故障進行切除。當(dāng)然，也要通過智能報警系統(tǒng)的應(yīng)用，自動化的對線路故障進行識別和接觸，這對于繼電保護等相關(guān)裝置作用的有效應(yīng)用以及停電范圍的縮小都具有十分重要的積極影響。

（四）注重配電系統(tǒng)的合理規(guī)劃

最后，在對分布式電源與配電系統(tǒng)的運作狀態(tài)進行把握的過程，從科學(xué)合理規(guī)劃的角度出發(fā)，對分布式電源的快速發(fā)展進行使用也是非常重要的，要應(yīng)用智能化的配電技術(shù)，對新一代的發(fā)電模式進行應(yīng)用，通過分布式電源集中式供電模式的互相補充，對全新的電力工業(yè)體系進行構(gòu)建。譬如，在對整體的配電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃的過程中，要考慮到不同地區(qū)的實際情況，對現(xiàn)行領(lǐng)導(dǎo)智能系統(tǒng)進行應(yīng)用，從而通過智能操作，提升分布式電源的接入質(zhì)量和水平。

四、結(jié)束語

總而言之，在新的發(fā)展時代，應(yīng)用先進技術(shù)對分布式電源接入過程中產(chǎn)生的問題進行解決是十分重要的。在這個過程中，電力企業(yè)還要考慮到影響分布式電源質(zhì)量的重要因素，通過多元化措施的采取，進一步的解決實際操作中產(chǎn)生的問題，從而推動企業(yè)朝向科學(xué)發(fā)展趨勢。