分布式電源接入對智能配電網(wǎng)規(guī)劃影響分析

譚松英

摘要：隨著分布式電源的大量接入，將對現(xiàn)有電網(wǎng)電壓、可靠性以及智能電網(wǎng)規(guī)劃造成一定影響。本文通過分布式電源接入對智能配電網(wǎng)規(guī)劃的影響分析和總結(jié)，提出包括分布式電源在內(nèi)的智能配電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃。

關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng);分布式電源;配電網(wǎng)規(guī)劃;模式

引言：目前，我國能源結(jié)構(gòu)還不夠合理、利用率低，給社會(huì)和環(huán)境帶來諸多挑戰(zhàn)。隨著電力市場的開放，分布式發(fā)電逐漸成為一種新的發(fā)電方式。作為集中式發(fā)電的補(bǔ)充，大多數(shù)分布式電源都設(shè)在配電網(wǎng)用戶附近，既能降低輸電過程中的電能損耗，又降低運(yùn)維和改造成本，還能提高可靠性，改善電能質(zhì)量和自主選擇性。

一、智能電網(wǎng)中的分布式電源

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國掀起了新一輪能源革命。隨著智能電網(wǎng)和分布式電源的建立，電力行業(yè)將朝著低碳、綠色的方向發(fā)展。智能電網(wǎng)的建立，大規(guī)模的可再生能源的引入，將減少環(huán)境污染，為千家萬戶提供環(huán)保能源。分布式電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的主要區(qū)別在于其運(yùn)行方式。傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)一般采用集中式遠(yuǎn)程傳輸和大型電網(wǎng)，而分布式電氣系統(tǒng)多為小型模塊，分布在負(fù)載附近，并以現(xiàn)場控制的形式進(jìn)行。就其大小而言，在使用者周圍設(shè)置的任何小型電氣設(shè)備都可看作是一種分布能源。除分布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的受限用戶電力來源是唯一的，在大多數(shù)分布電氣系統(tǒng)的區(qū)域，用戶可根據(jù)自身需求，選擇分散式電力供應(yīng)，也可采用電網(wǎng)供電。與傳統(tǒng)的大型電網(wǎng)相比，分布式能源具有更大的靈活性，但沒有規(guī)律性和缺少穩(wěn)定性，規(guī)劃能力弱，因此接入將對智能配電網(wǎng)的規(guī)劃產(chǎn)生一定影響。由于其具有較大的隨機(jī)性，因此須提前規(guī)劃智能配電網(wǎng)建設(shè)，避免大規(guī)模接入造成重大影響，包括潮流計(jì)算、短路容量的計(jì)算，以及孤島運(yùn)行、配電網(wǎng)潮流優(yōu)化等問題，此外還需與智能配電網(wǎng)中的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行合理控制[1]。

二、分布式電源接入配電網(wǎng)模式介紹

由于分布式電源的不同接入方式會(huì)對用戶的流量造成很大的影響，本文先對分布式電源的幾種主要接入方式進(jìn)行介紹。

（一）低壓分散接入模式

它是一種以用戶為基礎(chǔ)的接入方式，它的主要功能是把小容量的 分布式電源接到中壓配電變壓器的低壓端。

（二）中壓分散接入模式

是將中型分布式電源接入中壓配電線的分支。

（三）專線接入模式

在直流輸電能力大的情況下，為不影響電網(wǎng)的供電品質(zhì)，建議采用專線方式接入中低壓側(cè)母線。由于容量的限制，分布式電源所接入的電壓水平一般都是中等。不管分布式電源采用哪一種接入方式，都必須遵循一個(gè)重要的原則：不能往上一個(gè)電壓等級(jí)供電，因?yàn)樵糜诮祲旱闹袎号潆娮儔浩?，在升壓的時(shí)候，不但可以降低通過能力，還會(huì)增加輸電的損耗。低壓接入分布式電源的最大輸出功率應(yīng)控制在最小負(fù)載范圍內(nèi)，可以把低壓接入分布式電源與原有的總負(fù)載等同于一個(gè)負(fù)載，這種負(fù)載與其它用戶的負(fù)載存在著相似的波動(dòng)和不確定性，對配電系統(tǒng)的運(yùn)行沒有特別的影響。因此，本論文著重討論分布式電源在中壓分布式接入與專線接入兩種情況下對配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的影響，并對分布式電源的供電能力進(jìn)行研究。[2]。

三、分布式電源接入智能配電網(wǎng)方式及影響分析

（一）分布式電源接入智能配電網(wǎng)方式

分布式電氣接入智能配電網(wǎng)絡(luò)的方法有兩種：分散式和集中式。

1、分散式接入

在此模式下，分布式電源經(jīng)由智能配電網(wǎng)絡(luò)的支路支線連接到各自的負(fù)載點(diǎn)。該接入模式的特點(diǎn)在于，分布式電源接入和負(fù)載點(diǎn)之間的分配線路相對較少，可以充分利用分布式電源接入的靈活性和多種能源資源的多種形式，但會(huì)對配網(wǎng)網(wǎng)架造成沖擊，如造成接入分支線瓶頸需改造升級(jí)。

2、集中式接入

集中式接入是將分布式電源與智能配電網(wǎng)絡(luò)的低壓側(cè)匯流排連接起來。這種情況下，它的功能和大電網(wǎng)的供電是一樣的，如果智能配網(wǎng)出現(xiàn)故障，那么分布式電源就可以代替它。但是，它的穩(wěn)定性很差，因?yàn)樗鼘Ψ植嫉碾娀瘜W(xué)出態(tài)子素有很大的影響。

（二）分布式電源接入對智能配電網(wǎng)的影響

在智能配電網(wǎng)中，連接到分布式生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)為智能配電網(wǎng)的損耗和對電能質(zhì)量的影響。

1、對配電網(wǎng)網(wǎng)損的影響

配電系統(tǒng)的布線位置與容量的確定直接關(guān)系到配電系統(tǒng)的總損耗，而配電系統(tǒng)中各線路的功率和方向也會(huì)隨之改變，從而使整個(gè)系統(tǒng)的損耗也隨之改變。有以下原因：分布式電氣系統(tǒng)的容量小于相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載，從而降低了系統(tǒng)的損失。盡管分布電氣系統(tǒng)的總負(fù)載要高于配電網(wǎng)的總負(fù)載，但也有一些節(jié)點(diǎn)的部分負(fù)載超過了分布式系統(tǒng)的容量，因此，盡管整體的網(wǎng)絡(luò)損耗有所下降，但也會(huì)使局部配網(wǎng)的損失增大。當(dāng)分布電氣系統(tǒng)的負(fù)荷超過電氣系統(tǒng)的2倍以上，并且電氣系統(tǒng)中有一個(gè)負(fù)荷低于系統(tǒng)負(fù)荷的情況下，則整個(gè)電氣系統(tǒng)的系統(tǒng)損耗會(huì)增大。

2、對配電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響

由于電氣系統(tǒng)中存在頻繁的起動(dòng)、停機(jī)現(xiàn)象，配電系統(tǒng)的電壓不斷波動(dòng)，電壓調(diào)節(jié)的困難會(huì)隨著電流的變化而增加，從而造成電壓越限。并且，隨著大規(guī)模的分布式電源接入，今后配電系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)模式將會(huì)有較大改變，這就要求采用更加自動(dòng)化、智能化的控制策略和方法。同時(shí)，分布式電源孤島供電也會(huì)發(fā)生電壓閃爍，而且由于電氣系統(tǒng)中的非線性因素較多，會(huì)產(chǎn)生畸變、直流注入等問題。

四、含分布式電源智能配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃問題分析

（一）分布式電源對智能配電網(wǎng)站點(diǎn)規(guī)劃影響

在配電網(wǎng)規(guī)劃中，變電所的位置直接關(guān)系到配電分區(qū)、線路路徑和容量的選取。引入分布式電源，會(huì)使變電所在選址時(shí)進(jìn)行綜合考量，減少原配電網(wǎng)規(guī)劃中各站點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而降低各站點(diǎn)之間的互聯(lián)程度以及站點(diǎn)之間的通信可靠性。

（二）分布式電源對智能配電網(wǎng)規(guī)劃線路影響

在智能配電網(wǎng)中，雖采用分布式電源，增加了配電系統(tǒng)的靈活性，但也會(huì)使配電網(wǎng)的接線方式變得更為復(fù)雜，在一定程度上會(huì)降低線路間轉(zhuǎn)供能力。因此，在進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮其對智能配電網(wǎng)的影響。

結(jié)束語：

本文介紹了智能電網(wǎng)中的分布式電源，分布式電源接入配電網(wǎng)模式，以及對分布式電源接入智能配電網(wǎng)方式及影響分析，希望能為分布式電源接入時(shí)智能配電網(wǎng)規(guī)劃提供技術(shù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]張學(xué)昶. 分布式電源接入對智能配電網(wǎng)規(guī)劃影響分析[J]. 電氣技術(shù)，2013（11）：49-51.

[2]白峪豪. 基于智能配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的城市配電網(wǎng)規(guī)劃[J]. 電網(wǎng)與清潔能源，2015，31（03）：79-83.