基于滲透率的配電網分布式電源接入主動管理體系研究

鄭攀東，鄭 偉

（國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

基于滲透率的配電網分布式電源接入主動管理體系研究

鄭攀東，鄭 偉

（國網浙江省電力公司湖州供電公司，浙江湖州313000）

通過系列研究確定適應地方特點分布式電源滲透率控制標準，建立布式電源接入主動管理體系的理論基礎.通過研究區域電網滲透率變化帶來的影響，提出應對措施，對內形成供電企業相關部門聯動機制，建立主動管理體系，為分布式電源規范、高效接入提供切實保障.

滲透率；配電網；分布式電源；接入；主動管理

1 研究背景

分布式光伏電源的接入使得配電系統從放射狀無源網絡變為有中小型電源接入的有源網絡［1］，使配電系統的控制和管理變得更加復雜［2］，加之受光資源時間分布不均衡和氣象變化的影響，光伏電源的輸出具有隨機性、波動性、間歇性的特點，屬于不可調度的發電機組.目前光伏并網用戶的出現并無規律可循，可能短期在小范圍內集中出現，致使配電網在高滲透率下的潮流控制、繼電保護可靠運行、規劃設計、運行控制和管理等方面帶來一系列的影響.

目前用戶進入光伏發電領域之初對上網容量多有明確的意向［3］，然后再根據需求尋找屋頂資源，由于用戶專業背景以及對電網認知程度不高，其選擇的并網區域電網未必具有相應條件就地消納.如果供電企業在用戶容量確定和屋頂選擇階段提前介入，積極溝通與引導，一方面可以盡可能地滿足用戶報裝和上網的需求，另一方面電網在吸納消化方面也有提前準備和安排，實現雙贏［4］.

供電公司如何引導用戶選擇并網區域，一方面要考慮區域電網設備滿足情況［5］，另一方面有效地就地消納與平衡也是一個關鍵因素.而衡量該因素的指標除了區域負荷外，滲透率則更為直觀和便于推廣，這使得基于滲透率的配電網分布式電源接入主動管理體系的研究顯得非常必要和迫切.

2 研究目的

確保分布式能源有效接入是電力企業的責任與義務，但無序接入有可能導致局部區域高滲透率，給區域電網運行與管理帶來一定的影響與風險.

通過系列研究確定適應地方特點的分布式電源滲透率控制標準，建立分布式電源接入主動管理體系的理論基礎；通過積極調研用戶報裝意向，定期研究區域電網滲透率變化帶來的影響，并提出應對措施，對外可以為用戶報裝主動提供規范標準與接入建議，對內可以形成營銷、規劃、建設、生產相關部門的聯動機制，以確保區域電網提前做好相關準備，形成長效機制.最終，通過建立主動管理體系為分布式電源規范、高效接入提供切實保障，實現多方共贏.

3 研究內容

3.1 主動管理體系理論基礎的建立

通過分析本地區分布式光伏電站輸出特性、研究現狀及今后分布式光伏發展情況，找出目前以及今后一段時期內本地區分布式光伏并網存在的一系列問題.

從典型區域角度出發，在負荷特性研究基礎上，結合本地區分布式光伏電站輸出特點，研究不同滲透率下對系統凈負荷的影響，并根據本地區電網的實際情況進行仿真計算.

在配電網中，需要通過短期和長期的負荷分析和預測，合理地安排機組開機方式，進行電源規劃.當光伏系統并網后，考慮到光伏發電的不可調節性，通常將其視為一種特殊的負荷，傳統負荷減去該負荷就得到系統的凈負荷.本次理論基礎分析模型是通過對凈負荷標幺值變化情況判斷光伏滲透率對配電網的影響.理論模型研究原則見圖1.

分析模型中將分布式光伏電站出現輸出（6時）時系統負荷與輸出消失（19時）時系統負荷間連線（系統凈負荷與系統實際負荷相等的兩個節點間連線）作為基準曲線，系統負荷高于基準曲線時表示系統負荷出現正向波動，系統負荷低于基準曲線時表示系統負荷出現逆向波動.

分析模型認為系統凈負荷與標準曲線一致時，分布式光伏出力最佳，此時光伏滲透率為推薦值上限，出現逆向波動表征分布式光伏出力大，其他能源機組輸出下降，當逆向波動峰值（標幺值）出現負值時，表征出力倒送，此時光伏滲透率為極限值.

在仿真研究的基礎上，從本地全地區電網發展角度出發，分析分布式光伏并網，尤其是滲透率不斷提升的大環境下，對配電網運行、供電可靠性以及電網規劃等方面的影響，找出區域電網容量滲透率上限的理論推薦值，并評價典型接入方式的相關影響；最后確定適應地方特點的分布式電源滲透率控制標準，建立分布式電源接入主動管理體系的理論基礎.

3.2 主動管理體系的服務機制

光伏電源接入配網后，配電系統從放射狀結構變為多電源結構，可能會引起潮流的大小和方向發生巨大改變，使配電網的穩態電壓也發生變化，原有的調壓方案不一定能滿足接入光伏電源后的配電網電壓要求.而分布式光伏電站項目從啟動到并網投入運行需要經歷一個周期，提前介入為用戶提供服務，有助于供電企業安排并網電站相關接入工程以及配電自動化相關項目，提早將建設項目納入電網近期建設計劃.

因此，通過積極調研用戶報裝意向，可以定期收集資料，分析不同時間段、不同類型用戶典型負荷曲線變化情況以及變化規律，并將研究結果與本地區光伏電站的有功輸出曲線進行對比與擬合，為用戶接入和配網管理提出更為全面的參考意見.主動管理服務機制見圖2.

通過基于滲透率的配電網分布式電源接入主動管理體系的服務機制的建立，研究區域電網滲透率變化帶來的影響，并提出應對措施，形成對外的主動服務機制，為用戶報裝主動提供規范標準與接入建議.

Fig. 2 Service mechanism of active management

3.3 各部門的聯動機制

基于滲透率的配電網分布式電源接入主動管理體系的服務機制的建立，可以形成營銷、規劃、建設、生產相關部門的聯動，形成電力公司內部各部門的聯動機制，不僅能促進電力系統安全、穩定、優質、經濟運行，還能使電能質量的機制性作用得到有效發揮.各部門聯動機制見圖3.

3Fig. 3 Linkage mechanism betw een different departments

通過規范市場主體的運營行為，可以確保區域電網提前做好相關準備；調動供電企業在管理、技改和提供輔助服務方面的積極性，促進電力企業生產管理水平和設備運行水平的提高；改善電網的安全運行指標，促進電力系統的安全穩定運行和電能質量的提高.

3.4 形成長效機制

大規模的分布式光伏并網是今后電網發展的趨勢之一，也是國家能源政策的導向.隨著愈來愈多的用戶加入光伏項目的建設，相關技術參數、運營管理手段的變化，有必要使基于滲透率的配電網分布式電源接入主動管理體系隨時間、條件的變化而不斷豐富、發展和完善，使其長期保證主動管理體系正常運行并發揮預期功能.

隨著電力市場建設與運營的不斷縱深發展，在長期的管理實踐中積累下來的一整套管理制度必然隨之不斷地走向規范，不時地得以完善.在貫徹標準中，要強調“對主動管理體系的要求不是形式上的，而是真正能使體系有效運行”.

主動管理體系要結合管理評審要求，但不能代替管理評審.管理評審必須由最高管理者主持，就主動管理體系運行的持續適宜性、充分性和有效性作全面地深層次剖析、評價、檢討，從中發現有關主動管理體系中的薄弱環節，進而作出改進決定.

4 結論與效果

目前的并網用戶容量、時間和地點還存在著不確定性，用戶與供電企業前期溝通有限，光伏并網項目計劃性不強.通過系列研究確定適應地方特點的分布式電源滲透率控制標準，建立分布式電源接入主動管理體系.通過積極調研用戶報裝意向，定期研究區域電網滲透率變化帶來的影響，并提出應對措施，形成為用戶報裝主動提供規范標準與接入建議的對外服務機制，以及營銷、規劃、建設、生產相關的對內部門聯動機制，以確保區域電網提前做好相關準備，形成長效機制，最終通過建立主動管理體系為分布式電源規范、高效接入提供切實保障，實現多方共贏.

［1］國家電網公司.分布式電源接入電網技術規定：Q/GDW 480-2010［S］.北京：中國電力出版社，2010.

［2］國家電網公司.分布式電源接入配電網運行控制規范：Q/GDW 667-2011［S］.北京：中國電力出版社，2011.

［3］國家電網公司.關于印發分布式電源并網相關意見和規范的通知：國家電網辦［2013］333號［A/OL］.（2014-06-30）. http：//www.sgcc.com.cn/.

［4］國家能源局.關于進一步落實分布式光伏發電有關政策的通知：國能新能［2014］號［A/OL］.（2014-09-02）.http：// zfxxgk.nea.gov.cn.

［5］國家電網公司.分布式電源調度運行管理規范：Q/GDW 11271-2010［S］.北京：中國電力出版社，2010.

On the Active Management System of Distributed Generator Access Power Network Based on Penetration Rate

ZHENG Pandong，ZHENG Wei
（Huzhou Power Supply Company，Zhejiang Electric Power Corporation，StateGrid，Huzhou 313000，China）

A theoretical foundation of distributed generator access to the active management system is established on the series study of the local control standards of distributed generator penetration rate. By studying the impact of distributed generator penetration rate in different regional power grid，the countermeasures are put forward，and the internal linkage mechanism in power supply enterprise is formed so that the active management system is established.These measures provide guarantee for efficient and standardized distributed generator access.

penetration rate；power network；distributed generator；access；active management

TM732

A

1009-1734（2016）04-077-04

［責任編輯 吳志慧］

2015-11-10

鄭攀東，高級工程師，研究方向：電力系統規劃設計.E-mail：8826221@qq.com