含分布式電源的配電網規劃研究

葛細武（國網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規劃研究

葛細武（國網安徽省電力公司宣城供電公司，安徽宣城242000）

隨著社會的不斷發展和科學技術的不斷進步，以及節能減排和環保等方面所面臨的形勢，分布式電源所產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和生活的方方面面。經濟社會的高速發展對于作為清潔能源的電力的需求量不斷增長同時，客戶對供電企業所提供的供電服務的質量要求也在不斷的提升。供電企業配電網的規劃建設工作需要將分布式電源合理接入電網，確保分布式電源所發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且不影響配電網安全、可靠、靈活、經濟運行，成為現階段擺在我們面前配電網規劃工作需要重點解決的問題。開展含分布式電源的配電網規劃與優化運行研究，將科學有效的技術手段全面應用于配電網規劃工作中，實現多電源配電網的科學規劃，可以為配電網優化運行奠定堅實的基礎，為人們的生產生活帶來更多的清潔能源，為節能減排、保護環境做出突出貢獻。

分布式電源；配電網；規劃與優化；運行研究

引言

電力作為清潔能源的廣泛應用，有效推動了經濟的建設和城鄉發展步伐，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展，分布式電源所提供的電力在配電網銷售電量占比近年逐年提升，這已越發呈現出普遍的趨勢，在這一大背景下，開展含分布式電源的配電網規劃與優化運行研究，實現配電網規劃發展與分布式電源的科學合理并網的有效銜接，可以確保供電企業配電網優化規劃，為今后配電網可靠、靈活、經濟運行，合理消納分布式電源提供的電力提供保障，為供電企業提高優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的特點探究

開展含分布式電源的配電網規劃與優化運行研究，首先應當明確含分布式電源的配電網的特點。

社會發展對于供電可靠性要求不斷提高，供電企業為了更好的滿足公眾和社會事業發展需求，不斷的建設和改造現有配電網網架。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接入系統。在這種大背景下未來含分布式電源的配電網絡所呈現的特征主要可以總結為以下三點：

（1）配電網絡的規模不斷擴大，網架結構更加可靠，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）隨著城鄉電網的不斷改造和完善，單條配電線路長度逐步縮短，供電半徑更加合理。

2 當前城鄉配電網普遍存在問題

以宣城市為例，市區瞎五縣一市一區，及郎溪縣、廣德縣、績溪縣、旌德縣、涇縣、寧國市和宣州區，轄區面積12340km2，人口約278萬。由于是傳統的農業地區，工業欠發達，城市配電網區域小，農村配電網分布范圍廣，供電服務人口多，配電網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）現有35kV變電站主變容量偏小，絕大部分為3150kVA、5000kVA、6300kVA、8000kVA、10000kVA，但臺20000萬 kVA主變很少（基本上是這兩年投產的），高峰負荷時段普遍存在過載情況。

（4）35kV配電網架結構薄弱，線路串供電現象（一條線路帶多個變電站）仍然不少，線路導線線徑小（普遍為120mm2以下，150及以上平方毫米極少），運行可靠新差，夏季用電高峰季節過載現象嚴重。

（5）現有110kV、35變電站的35kV、10kV出現間隔普遍用完，很少有空余出線間隔。

（6）現有35kV變電站絕大多數為單母線接線，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規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接入光伏發電項目6家，總裝機容量92.5916MW；生物質發電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接入已成逐年增長趨勢。

由于歷史原因導致配電網異常薄弱，前些年由于配電網規劃沒有考慮或對分布式新能源接入系統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。當前配電網規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居民生產生活、社會發展所需要解決的安全、可靠、經濟供電問題，這是擺在供電企業當前的重要工作。

4 解決分布式電源接入配電網規劃需要考慮的若干問題

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

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出線間隔的規劃要考慮擴建，必要時可以實施。

農村地區要結合分布式電源接入合理考慮新建10kV線路和臺區方案，老舊線路改造、老舊臺區改造方案，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造條件。

4.2 要考慮分布式電源接入對配電網經濟運行的影響

規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，確保配電網可靠經濟運行。

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

4.3 分布式電源對于電能質量的影響

分布式電源所發電力特點是頻率、電壓不穩定，存在諧波現象二影響公用電網電能質量，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的安全性和穩定性降低，影響系統安全。必要時要依據有關規程、規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

現狀配電網除了城區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、經濟。但是當配電網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規劃與優化運行研究，首先應當明確含分布式電源的配電網的特點以及進行含分布式電源的配電網規劃與優化運行的重要性，進而開展分布式電源接入給配電網規劃與優化運行帶來的若干問題探究以及分布式電源與規劃與優化運行的實現探究。開展含分布式電源的配電網規劃與優化運行研究，解決分布式電源接入給配電網規劃與優化運行帶來的障礙，可以有效的提升含分布式電源配網運行安全性、可靠性和經濟性，進而提升供電企業的綜合服務水平，促進企業良好的、可持續的發展。

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TM715

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2095-2066（2016）36-0070-02

2016-12-12