分布式光伏發電與主動配電網的協調發展

張繼紅+++王娟

摘 要：對于分布式光伏發電的特點進行基本介紹，通過分布式光伏發電對配電網的接入中可能產生的一些負面作用，從而制約了分布式光伏發電的推廣和應用；在對如何利用主動配電網技術在解決分布式光伏發電的問題上進行了討論，總結并分析了其中的一些問題所在；最后說明了分布式光伏發電與主動配電網技術相輔相成的依存關系。

關鍵詞：分布式光伏發電；接入；主動配電網；協調發展

前言

當今世界中，在能源緊缺和環境惡劣的雙重壓力下，以太陽能為首的新能源得到了廣泛地普及和應用。其中，作為一種能夠結合光伏發電與分布式的技術，分布式光伏發電成為了新型可再生能源開發利用的關鍵途徑。但是它的接入，對于配電網的安全穩定產生了威脅，對此，通過采用限制分布式光伏發電的接入容量，對其接入實施較為嚴格的方法來保證配電網的安全運行。近年來，在國內外的學術和工程應用技術研究上，主動配電網已經成為了重點的研究和討論對象，因為它作為提升電力系統智能化水平的手段，除了能夠為分布式光伏發電創造廣闊的空間，更在為傳統配電網的變革和突破上起到了重要的作用。

1 分布式光伏發電的概括

輸電側并網和配電側并網是光伏發電的兩種，輸電側并網更多地應用在較大規模發電站，所產生的能源統一并入電網，經過電網重新分配輸送；配電側電網則一般應用在規模較小的發電設備中，生產的能源就近分配消耗使用，統稱為分布式發電。因此，分布式光伏發電具有簡單靈活，對地區和環境條件要求較低的優點，可以建設在閑置空地、建筑物頂端和較為空曠的土地上，對土地環境及生態污染影響較小，由于所載電量少，覆蓋使用面積相對較小，對接入電網的技術要求較低，具有安裝簡單、維護方便等特點[1]。正因為分布式光伏發電的這些優點，政府加大了這一項目的投入，促使配電網不斷接受新的挑戰。

首先，分布式光伏發電不同于傳統配電網的單向路徑，由于分布式光伏發電的接入于配電網形成雙向路徑，此外，分布式光伏發電的可預測性和可調度性由太陽能輻射強度的隨機波動性決定。因此，分布式光伏發電對于配電網來講具有不確定的影響。

其次，電力電子設備在轉換分布式光伏發電產生的電能后方可進入電網，可能對電網產生不良效果。當進入分布式光伏發電設備的電量較小時，可以忽略對于電網的傷害，但隨著接入的容量越來越大，對電網的影響也不斷加深，最終導致電網重荷癱瘓。最后，分布式光伏發電的特點使得它在不同的領域與不同地區均可以廣泛使用，不受位置制約。

2 主動配電網的介紹

主動配電網是一個綜合統一的配電網，它是較為靈活的網絡拓撲控制系統路徑，且在合理的監督管理和準入協議下，使得電能可以為配電系統提供幫助。主動配電網相當于“綜合配電體系”，其普及應用將對提高電能的使用和控制起到積極的作用。主動配電網技術可應用范圍廣泛，可應用于電力電子、電力儲能以及網絡通訊等領域，其主要技術手段包括：（1）柔性組網技術：利用主動配電網及相應設備的配合使用，通過雙向路徑控制、電力能源調整、持續供電等多樣柔性組網技術，為電網提供較為靈活的交流、直流、交直流混合能源[3]。（2）保護技術：經過直流保護、網絡保護等技術，對于故障區段準確快速地進行識別。（3）儲能技術：不同的電力儲能可以在不同的領域需求上發揮各自的優勢，將不同的儲能介質結合起來，揚長避短，發揮各自的作用，實現混合儲備能源的有機結合，并提供最大的能效利用率。（4）能源調控技術：通過智能后臺數據庫技術，實現能源的合理化分配，達到配電網體系最終自行治理，自行調控，節約能源的優質高效供電技術。（5）即插即用技術：有效管理本地與配網間的能源雙向路徑流動，確保自我檢測、自我診斷、自我保護、自我修復的配套識別系統參與電網管理。（6）電壓控制技術：控制新進能源與原有電壓相互融合后，由全網統一穩定調控融合后的電壓，通過這種變電技術，保證接入的電壓安全穩定。（7）諧波治理技術：利用可再生能源持續循環，并入電網體系提供諧波治理技術。從而保證諧波治理技術穩定運轉和提供安全的用電能源。

綜合以上的幾點技術特性，由于分布式光伏發電的安全穩定技術要求特殊性及重要性，保證用戶電能使用的安全穩定，優質可靠，既能保證環境的可持續發展，又能使分布式光伏發電技術應用到各個領域，更好的服務與人們的生產生活中去，推動人類的進步，除科研人員不斷的研究和發掘其潛在價值外，還需要政府政策的有力支持。

3 協調發展的方式以及意義

3.1 協調發展的方式

3.1.1 政策支持。二者的協調與統一的關系需要政府相關政策的支持，不同地區根據地區特點結合當地政策法規，在政府支持下，在項目的準備階段充分考慮到技術難點。揚長避短，依據地方特色和氣候特征，制定可持續發展的分布式光伏發電和主動配電網的規劃方案，并在建設工程中不斷的探索和攻克技術難點[3]。

目前，分布式光伏發電與主動配電網主要有三種存在形式：一種存在于較為偏遠，貧困落后的山區，技術難點在于解決電壓合理分布，保證家家有電；另一種在城鎮，由于人口密度較大，用電多集中在某一時段的高峰期，如何在用電的瞬間高峰仍能保證電壓的穩定性和持續性是城鎮用電的關鍵；還有一種則是工業區，需要借助分布式光伏發電大規模開發，重點解決遠程調動等技術。

3.1.2 技術水平提高。分布式光伏發電的不斷普及，僅僅使用技術規范約束分布式光伏發電的弊端日漸凸顯[5]。介入主動配電網與分布式光伏發電的有效結合，可以在技術層面，徹底解決分布式光伏發電種種弊端，使得分布式光伏發電的寬限接入成為可能，從而大大推進了分布式光伏發電的發展速度。

3.1.3 實驗示范。實踐是檢驗真理的唯一標準，借助試驗，對分布式光伏發電和主動配電網的技術參數不斷比對校準[4]。不僅可以在技術水平上不斷完善，還可以結合實際情況進行改良，使之應用到不同領域，服務于更多的產業。

3.2 協調發展的意義

陳舊的電力程序作為綜合性較強、較為復雜的電力系統代表，一直以來沿襲著統一分配的建筑規劃和使用分配形式，對涉及到電線、設施、用戶統一的管理方式確保電力程序的高質穩定。與傳統的電力程序相對照，分布式光伏電力的靈活多變性優勢較為突出，但是，若將分布式光伏發電當作“不合格發電”嚴格控制它的使用，過多的限制發布式光伏發電在各個領域中的使用條件，導致其無法運用到人們的生產生活中去，制約了分布式光伏發電技術的發展范圍[1]。所以，分布式光伏發電與主動配電網是相輔相成，相互制約，共同發展的關系。

4 結束語

介入主動配電網技術，可以實現分布式光伏發電的寬限接入，使其運用到偏遠山區，人口較為密集的城鎮地區和工業區，有針對性的解決不同地區的不同用電需求，發揮更大的作用和價值。是主動配電網技術的研究重點、熱點和未來發展趨勢，不斷促進分布式光伏發電和主動配電網相輔相成，相互制約，共同發展的關系，應尋求政府政策支持，技術規范和反復實驗示范基礎上，融合兩種技術的優勢，科學有效的設計發展方向。

參考文獻

[1]邱碧丹，陳靈根.主動配電網中分布式光伏發電的優化配置研究[J].水電能源科學，2016，05（08）：209-213.

[2]分布式光伏發電如何與配電網協調發展[A].中小型風能設備與應用（2016年第2期總第22期）[C].2016：3.

[3]李中雷.基于多代理技術主動配電網協調控制策略研究[D].哈爾濱工業大學，2015，12.

[4]董少嶠.基于隨機潮流的主動配電網多目標優化重構方法[D].華北電力大學，2015，02.

[5]谷豐.城市配電網接入分布式光伏發電系統的規劃研究[D].華北電力大學，2014，04.