分布式電源的配網適應問題分析

■羅 燕

國網江西省電力有限公司贛州市南康區供電分公司

引言

進入21世紀后，國民生產和生活對電能的需求日益增長，向電網系統施加了更多壓力，因此國家電力企業積極開拓新能源電網模式，以期實現分布式電源分擔供電與大電網集中供電模式。在運行之中，分布式電源并網有效分散了電網主系統供電壓力，但是由于分散與集中并存的供電模式導致電網負荷預測難度加大，使企業在建設配電網過程中面臨挑戰，提高了電力企業規劃電網建設的難度。因此，研究分布式電源的配網適應問題成為電力企業規劃電網設計中的新議題，因此亟待人們掌握分布式電源的配網適應內容。

1 分布式電源的配網適應研究的意義

配電網屬于電力系統中的一個重要配置，是承接電源與用戶的聯系紐帶。分布式電源的安全運行離不開配電網的支撐和配合，因此必須加強對分布式電源配網適應的研究，不斷提高配電網的可靠性。傳統電力系統采用統一集中供電模式，這就意味著在全國范圍內只要有用電需求的地區都需要架設電線或者鋪設線路。城市之中屬于用電聚集區，電網設置較為煩瑣，但是因為不同區域的用電高峰與用電總量分布不均，容易造成電力系統負荷紊亂，一旦電力系統無法甄別各處用電負荷變化，就容易生成故障，而因為電源線路統一由集中電力系統控制，可能會引發大面積停電事故；偏遠地區對電力需求較低，但是仍然需要施工鋪設線路連接集中供電電力系統，造成對資源的浪費。而分布式電源并網運行模式下，可針對用戶局部用電情況實施具體調整，這種電源并網模式可以減少線路鋪設路段，縮短輸電距離，降低電能在輸送過程中的損耗率，并且設置靈活，極大地提升了電網系統的安全性與可靠性。與之相對的是，為了妥善發揮分布式電源的供應作用，必須建設與之相輔相成的配電網系統，如果分布式電源的配網適應性不過關，就容易出現配電網誤動、拒動及容量越限問題，給電力運行造成非常巨大的損失。

2 分布式電源的配網適應問題分析

分布式電源能夠為局部區域提供電力能源。將分布式電源與配電網并聯形成大型可調整的供電電源，既能減輕集中供電電廠的輸電壓力，又能夠對用電峰谷時期進行優化調節。但是，值得注意的是，在分布式電源并網模式下，會遇到各種配網適應性問題，如果配電網組織系統的承載力沒有達到分布式電源的內在要求，就會產生各種問題。

2.1 分布式電源接入會使配電網電壓分布發生變化

一旦接入配電網，分布式電源就會以自身的電源結構特點改變配電網的放射狀結構，使其變成多電源結構，并且在此變化的基礎上形成潮流數值和方向的變化，故而形成配電網電壓分布的變化現象。為了提高配電網的可靠性，電力系統技術研究員應當針對分布式電源接入配電網的需求性進行分析和研究，找出分布式電源接入配電網后改變電壓分布的影響因素，并針對其進行配網適應性的優化。在探索過程中，技術人員對比多處分布式電源接入情況，發現電源接入位置和容量對線路電壓分布的影響十分明顯。以分布式電源的接入位置為例，技術人員發現在容量相同的情況下，分布式電源的配網適應性與接入位置存在密切聯系。分布式電源接入點如果接在電網線路的末節點附近，會引發較為強烈的電壓分布變動，尤其是越接近末節點，對電壓分布起到的影響越大；分布式電源接入點位置如果遠離末節點，就可以避免給配電網線路造成過多影響，而且接入位置越接近系統母線就越能維持配電網電壓的穩定性，降低電網電壓變化的概率。所以，要想發揮分布式電源的穩定作用，就要在接入過程中強調分布式電源的電網適應性，防止在接入電源過程中出現差錯引起配電網電壓的分布變化，給電力系統造成不良影響。以某城市南部城區為例，該區安裝以太陽能為核心能源的分布式電源，并與主電網并聯運行，分擔了城市集中供電的電力輸送任務。為了保證城市電網規劃達到安全、穩定的標準，相關電力負責人對分布式電源并網后的地區負荷進行預測和分析，并在接入分布電源的位置上做出詳細的計劃，保證分布式電源接入后能夠可靠、順利地完成運行任務。

2.2 分布式電源接入會引起電能質量的變化

隨著電力電子技術的進步與發展，分布式電源研究與應用邁進了新階段，為人們解決電力問題帶來了新方向。但是，由于電力系統運行整體的復雜性，當分布式電源接入配電網時會引發配電網各種擾動，這些擾動促使電網系統中的電能質量發生變化。為了提升配電網的可靠性，支持分布式電源接入后的運行，需要針對各種擾動制定對策。配電網接入分布式電源后，產生的潮流、電壓問題是不固定的，一旦配電網系統發生電能質量變化，如電壓跌落、電壓閃變、諧波等問題，就會給整個電力系統運行造成阻礙。而分布式電源作為一種分擔電網負荷的技術內容，在接入電網后雖然會引起電壓的分布變化，但是同時也能夠通過接入來控制配電網的電能質量變化，以此提高分布式電源的配網適應性。電網系統正常運行情況下，由配電網上級電源和內部分布式電源對配網內部負荷供電，當配電系統發生故障時，則會因分布式電源供電測量不同出現不同反應，因此需要根據具體反應解決配網適應問題。

3 結束語

研究分布式電源的配網適應問題對提升電力系統整體運行的可靠性意義重大。當前分布式電源的應用還處于初始階段，要想發揮分布式電源的作用，就要不斷探討分布式電源應用過程中產生的各種問題，完善其在接入配電網之中的技術，以此來保證配電網運行的順利，提高地區供電質量和安全性。