分布式電源與配電系統并網運行的思考

張 英

（國網四川省電力公司涼山供電公司，四川 西昌 615000）

0 引 言

正是基于分布式電源的應用和處理，實現了配電系統從無源網絡體系轉變為有源網絡模式的目標，同時其運行過程會對配電網的安全形成作用。為了有效提升兩者協同管理的實效性，合理性落實分布式電源和配電系統并網處理工作較為關鍵。

1 分布式電源概述

1.1 內 涵

分布式電源主要指的就是基礎功率參數為數千瓦到50兆瓦的小型模塊式獨立電源，且電源能實現和周圍環境的兼容處理[1]。需注意，分布式電源最大的特點就是自身的電源體系規模較小，并且能更加貼近用戶，從而建立完整的負荷供電機制和電能輸出機制，在一定程度上提升電能管理工作的綜合效率。

1.2 分 類

目前，較為常見的分布式電源主要分為如下幾類（見表1）。

表1 分布式電源類型一覽表

第一，風力發電主要是結合風能進行發電處理，是目前市場中技術較為成熟且規?；逃玫陌l電技術模式。主要是在風力作用下，實現風輪機葉片上轉矩的控制，確保能推動輪轂裝置，正是借助齒輪箱高速軸、剎車盤以及異步發電機轉子連接作用實現了風力發電。

第二，太陽能光伏發電主要利用的是半導體材料的光電效應實現太陽能轉變為電能的目標。例如，我國敦煌8 000 kW光伏并網發電系統順利建成，能實現并網光伏處理工作，裝機容量達到 8000 kW，年均發電量實現1.28×107kW。此外，我國深圳已經建成的國際園林花卉博覽園標志性屋頂能實現發電總量1 MW的目標，和深圳電網并網運行，年送電量達到1.00×107kW，系統自身配置了24個容量從2.5～90 kW不等的逆變器結構，有效降低了成本，也能建立自動控制機制[2]。

第三，微型燃氣輪機是借助天然氣、甲烷等燃料形成的超小型燃氣輪機，能將滿負荷運行效率控制在30%，真正建立熱電聯產的運行模式，整體效率也能優化75%左右。微型燃氣輪機發電機應用的過程中，開始借助高周波交流電配以高壓直流電，有效實現交流電的轉換，轉速達到50 000～120 000 r/min[3]。

2 分布式電源與配電系統并網運行處理方式

在全面分析分布式電源和配電系統并網運行處理工作效率的過程中，要結合對應的分析模式和路徑開展針對性判定。需注意，負荷的接入必然會對配電網產生損耗，而對應的損耗數值要結合支路電阻、流經電流進行綜合判定。因為已經建成的配電網對應電阻固定不變，所以此時引入分布式電源，最大的影響源就是支路電流，系統負荷為=PL+jQL，其中，PL表示的是負荷消耗的有功功率，QL表示的是負荷消耗的無功功率。為了進一步提升并網運行的效率，要對系統化參數進行監督和管理，提升對應分析模式的合理性和標準化水平[4]。

2.1 合理性計算網損

為了維持分布式電源與配電系統并網運行的效果，要積極整合具體應用路徑，從根本上提高并網運行的應用效益，一定程度上打造量化分析的目標，實現配電網重構管理工作的合理性發展。目前，較為有效的網損分析和計算方式就是潮流分析。尤其是在分布式電源與配電系統并網運行后，含有分布式電源的配電系統就已經不再是單一化的電源放射狀網絡模式。為了提升改進機制的時效性，要平衡節點和PQ節點，從根本上完善頻率調節工作，從而針對具體問題進行具體分析[5]。

首先，風力發電多數都是異步發電機，自身并不會產生無功功率，往往都是從電網中吸收無功功率。因此，為了有效降低風力發電的網損效果，就要在機端進行電容器的補償處理，應用電容器組完成分組投切的自動化處理工序，一定程度上維持風力發電機功率因數的基本要求，并提升控制效果，在并聯電容器組進行補償處理后，功率在0.98以上，即＞0.98，并且φ＜0，并聯電容器組組數按照[n]=。

其次，光伏發電在并網后能在功率因數為1的狀態下運行，因此要借助控制逆變器對其有功功率進行補償處理，確保電網運行的穩定性和經濟性；在利用限定輸出逆變器完成建模的同時，發揮電流控制型和電壓控制型處理工序的合理性，從根本上提高應用并網電壓潮流計算的綜合效果。

最后，微型燃氣輪機主要是利用高頻交流電實現電力電子元件轉換為工頻交流電輸入電網的目標，其基礎性運行原理和同步發電機較為相似，且自身運行過程具備調速系統和勵磁系統，能合理性調整負荷水平，保證運行穩定性以及電壓輸出的恒定數值，真正提高PV節點的運行效率。

2.2 優化配置模型

在全面分析分布式電源與配電系統并網運行網損問題后，要結合應用要點落實對應的模型優化配置方案，從根本上提高應用管理的綜合效果，并保證管理要素的合理性。

第一，要結合分布式電源與配電系統并網運行應用要點和控制規范，提升對應管理流程的綜合效果，真正意義上打造完整的管理流程。其中，目標函數的確定是首要任務，最優配置工作的運行和開展就要對網損中有功功率的損耗進行針對性管控，確保能實現網損最小化，利用min f(X)=PLoss(X)進行計算。

第二，要結合應用要點對全面分析分布式電源與配電系統并網運行工作進行實時性監督和管理，尤其是對約束條件要予以分析和判定。約束條件主要分為等式約束和不等式約束，前者要利用潮流方程完成計算，后者則要對分布式電源總容量限制、分布式電源每個節點處容量限制進行分析和處理，從根本上提高運行的穩定性。

第三，要設計具體的編碼方案，結合全面分析分布式電源與配電系統并網運行優化模型的相應要求，目前較為常見的編碼處理方式就是十進制編碼，能有效將分布式電源的額定功率轉變為固定序號，建立對應的數值分析模式，借助節點i位置允許接入的分布式電流參數完成最大功率的判斷。即只要有效分析分布式電源并網連接的具體節點數上限，就能在并網處理中分析出分布式電源的總功率上限，確保全面分析分布式電源與配電系統并網運行的穩定性。

2.3 應用算法優化

為了提升全面分析分布式電源與配電系統并網運行實效性，結合遺傳算法的處理方式實現優化目標。

第一，選取適應度函數，結合約束條件以及編碼方案完成滿足處理，確保函數應用運行實效性得以體現，并且全面整合處理，保證控制流程的綜合效果。

第二，要對算法的其他環節進行統籌設計。首先，要選取適宜的算子，利用比例選擇機制以及最優保存策略提升控制的合理性和規范性，優化項目的應用模式和處理價值。其次，要判定交叉算子和變異算子，利用基本位變異處理方式選擇控制要點。最后，按照“初始化處理→選擇運算→交叉運算→變異運算→個體評價→終止條件判斷”的流程完成對應的計算和分析。

3 結 論

在全面分析分布式電源與配電系統并網運行工作的過程中，要結合應用要點和控制規范保證相應分析流程的合理性，一定程度上提高目標函數的處理效果，從根本上確定算法環節，保證應用管理的實際價值，真正實現全面分析分布式電源與配電系統并網穩定化運行。