分布式發電能源接入智能配電網的技術解析

李計斌

摘 要：隨著近年來國家節能減排發展理念的提出，不同領域的人們都在積極探索更有利于生態良性循環的生產生活方式。傳統大電網的發電局限性較大，逐漸取而代之的分布式發電立足于新能源技術研究，具有十分顯著的優點。文中簡述了電網系統中分布式發電能源的相關概念，闡明了優缺點，突出分析了分布式發電能源并入智能配電網產生的技術影響。

關鍵詞： 分布式；發電能源；接入；智能配電網

【中圖分類號】 F407.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2236-1879（2017）05-0190-02

1 分布式發電能源概述

1.1 基本概念

分布式發電，是指為滿足特定的電網用戶需求，在其就近點裝設較小功率的發電機組，靠穩定發電維護電網。不同于傳統的大電網發電，分布式發電并沒有使用煤、石油、天然氣等能源，而是大量運用符合國家節能減排標準的新型可循環再生能源。

1.2 優缺點分析

傳統的大電網發電系統，首先對于選址要求十分嚴格，待建區域內往往未出現足夠數量的冷熱能應用對象，這樣就降低了聯產的可能性。而分布式能源系統在冷能、熱能、電能三方的聯產效應中表現突出。整個系統能夠實際降低傳輸電能所產生的消耗問題，這主要得益于分布式選擇的用戶都是就近分布的，不存在遠距離傳輸能量的缺陷。

2 并網問題和影響

2.1 對配電網規劃的影響

2.1.1 分布式配電系統主要的優勢在于對于負荷情況做出預測，在配電系統運行不穩定的情況下分布系統可以進行合理的預測。但是在使用中發現，對于原有的配電系統使用分布配電的方式，在規劃中沒有考慮到負荷過大或過小的情況發生，使得分布式的預測情況不夠全面，在遇到極端條件下，很難有準確的規劃預測。

2.1.2 在以往的配電網絡中，對于節點的數量有明確的規定，根據線路荷載的加大，節點數也相應的調高，所增加的節點使得發電系統受到了很大的限制，在這樣的情況下，利用分布系統的調試方案會使得節點的數量發生一定的變化，使得配電的方案存在很大的不穩定性，也難以在數據分析中對負荷情況進行預測，并尋找最優的配合方案。

2.1.3 在混合型的配電模式中，使用單一的特征模式對供電系統進行分析很難有較為全面的判斷，在分布式的供電分析中，尋找最為合理的配置電力系統方式較為困難，簡單的分布方式無法統籌規劃多樣的電力配給方案，因此很難解決實際的供電設備發電的問題。

2.2 對網絡損耗造成的影響

使用分布式的配電系統在以往的電路計算配網系統基礎上進行了改進，不僅通過負荷情況進行計算，還對線路中的電容情況進行分析，在拓撲的條件下分析出電容的使用情況，并根據電容計算出電壓，在單點電源和多點電源共同配合下形成的網絡式電路。在配電系統的潮流輻射計算中得到母線流經子線的電流拓撲情況，并根據單線的負荷情況推斷出電流的流向和大小，但是這種辦法也不能完全的得到準確的結果，在預測中數據的變動很難推斷出，得出的線路損耗的結果是在一個線路負荷區間當中進行參考。

2.3 對電容保護系統造成的影響

2.3.1 電壓的變化過快，會使得電容內部的反應裝置無法正常使用，直接導致繼電系統無法起到靈敏保護的效果，甚至會出現不報錯的情況，這樣在線路中就起不到過載和欠載保護的效果。同時分布式控制系統會使得流經繼電系統的電流過小，繼電裝置沒有達到額定的電壓時，系統不會進行自動的運轉，使得繼電保護無法正常的工作，也不能在線路發生事故的過程中及時地將電流進行切斷。

2.3.2 最為嚴重的情況是在使用分布式的控制系統，且沒有足夠的電流流經繼電器時，系統會出現誤動作，一旦出現誤動作時，相關的節點就會將電源坐在的控制裝置進行放電處理，再次導致電源的誤動作發生。

2.3.3 對于電網的故障分析能力會有所提高，在使用分布式的控制系統中，所使用的節點數發生了變化，在信號的波幅也相應的增大，可以明顯地反映出線路的故障情況，在很大的程度上起到了降低線路故障發生的可能性，同時容量較大的繼電裝置可以控制出現較大電壓的情況發生。

2.3.4 在利用分布式的控制系統中，停電的范圍會出現進一步擴大，在非合同的情況下一旦出現了系統因為故障跳閘保護發生，出現停電的區域將變得更大，分布式的控制電源會出現停止工作的情況，并將電力線路中過大的電路進行控制，發生誤動作保護，從此所進行的跳閘處理在短期內無法再進行正常的供電，重新處理繼電裝置線路才能恢復正常的使用。

2.4 對配電線路效率的影響

2.4.1 在以往的電力配電網絡輸送中，線路的輸送效率和電路負荷成正相關，同時負荷越大所造成電壓波動就越大，線路中的無功補償方案與分布式控制相互配合，在線路電壓出現過大時，負荷在配電中處于較大的水平，使得電壓的波動更為明顯，直接導致輸送效能的降低。同時在分布式控制系統中電源的使用情況發生了改變，也會對整體的電壓情況造成影響，其中影響包括：（1）在對分布式電力控制的電源調試過程中，負載的調試運行發揮著重要的作用。當電源的輸出電壓大于負載電壓時，電流就會相應降低，使得繼電裝置在電壓的控制下降低波動，從而形成較為穩定的分布式電源模式；（2）運行中出現分布控制裝置不能和負載共同使用，當分布電力設備中功率發生變化時，電機對負荷造成一定的干擾，電源的電壓發生較大的波動，可能會出現閃變和斷路的情況，嚴重地影響輸電線路的穩定性。

2.4.2 產生諧波。在分布式的控制方式下，會使得電路產生諧波效應，在電源電壓轉換的過程中，由于波動的情況較為嚴重，電壓出現不穩定的情況，輸電也呈現間歇性。同時分布式的電源采用的電子操控設備，在電路附近會產生電子干擾現象，導致電路的波形發生不可預測的變化。以電路機組為例，在交換電壓的環境下，電路中產生的諧波使得電路的電流發生紊亂，電路機組中的功率也會呈現不均勻的變化，最終導致機組發生不穩定的情況。

3 結語

顯而易見，雖然眾多分布式發電能源都還存在著介入智能配電網絡的不足和影響，使得各種傳輸和用電質量不理想。人們應該不斷研究通過分散的形式將新界能源的發電能夠更好地介入到智能配電網絡中，從而完成電網的服務體系建設。

參考文獻

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[2] 林桂輝.智能電網與分布式能源發展概述[J].中國高新技術企業，2014（1）：141-142.