淺析分布式電源接入對配電網的影響

林凱

（國網廈門供電公司，福建 廈門361000）

電力供應不足讓滿意度很低，也限制了新技術的使用，使人們處在異常滯后的狀態，令人失望。對此，應改變以往的供應標準，但這只是一種補償，治標不治本。可以試著以點對點完成電力生成以及對應的交付，即便某個線路有阻塞，也不會過度阻礙它，這正是現在的人所渴求的。要做到這一點，要依賴于分布式電源，這是現在主流的選擇。

1 分布式電源接入對配網規劃的影響

1.1 增加電力系統的負荷預測難度

其中，負載幾乎都是以一條曲線上升的，由此可以知道配電網絡當前處于何種程度，所以不論做什么，都是可控的，可以不考慮意外。換一個角度，這一切都是要在預測不會有太大出入下實現，也就是它本身是在規律中變化的，而不是隨機的。但打開一個額外的電源后，它就變得不再規則，而且跳變的頻次很高，而且人們對此也無可奈何。預測變得失去精度，甚至完全不正確，這會使這項工作舉步維艱，只能做出一個粗略的估計或采用別的特定辦法。但是，無論如何做，花費都比之前多了不少，這對任何一方都是不利的。即便有困難，這也只是客觀上的，一旦全部克服，就使后續工作有了參照，這樣就可以加快進度，還能減少花費。另外，跨度與之前相比，縮減是很明顯的，這決定了網損的大幅下降，這也是一種突破。為了有序進行，要做細致的計劃，以減少步驟交互而引發的沖突，而且這一切都要規范，不能脫離對應的準則。總的來看，預測雖然較以前有了明顯的難度上的提升，但人們可以把它看成是一種必然代價，其帶來的則是在供電水平上的回報。

1.2 線路布置難度增加

以往的配網規劃都是延伸到未來的20年左右，之所以能保持這么長時間，是因為只需要考慮負荷因素，整體是不會有太大變化的。而且線路布置也很簡單，只需要按部就班地進行就可以了，即便是出現了負荷上的波動，也只要對線路稍加調整，供電就能正常進行。但這一切的前提是，發電的節點是不產生變化的，否則就需要重新對線路布置進行規劃。因此，當分布式電源接入后，線路中有了更多節點，所以為了找到最佳的布置方法，就必須進行大量的計算與試驗，這極大地增加了線路布置的難度。

1.3 運營管理難度提升

因為電力的生成與交付變成了多點進行，而且它的位置幾乎可以隨意選擇，所以每戶都可以有自用的一個。這不僅使施加到配網上的壓力變小了，也使網損只會由一小段導線提供。這看起來是固然可行的，但只關注其好處是片面的，要去看它所架構在何種現實下，否則將不能證明它不會有危害。最直觀的是適應性方面的弱點，如果某個點不起作用，對應的用戶就會斷電，這不能被接受。其實這是很好解決的，現在一般采用雙線路交替供給，從做法上看，就是將其并入電力中樞，從而將單點供電的劣勢填補了。盡管不能否認用戶缺失需要它，但是集中管理的難度會因此而變得很高，對企業而言，這增加了成本并降低了電力業務的盈利能力。

1.4 已接入的設備被浪費

因為電源的功能十分強大，所以將其接入到配網中，就可以減少在別的設備方面的花費，從經濟方面思考，這是可以帶來巨大回報的。而部分已經接入的設備可能會無法繼續工作，它們就會面臨被閑置或廢棄的命運，即便這種淘汰是很常見的，但是這種浪費仍然是較大的。因為一些設備可能并沒有使用很長的時間，所以對其的投資還沒有得到足夠的回報，如果不繼續使用，就需要承受這部分損失。

2 分布式電源對配電網運行的影響

2.1 緩沖流過大

緩沖流是配網的一個威脅，而且無處不在，雖然沒有直接破壞的能力，但會造成電流的紊亂，進而使部分線路會出現暫時性癱瘓。理論上，配網要是完全沒有一絲波動的，緩沖流是一直為零的，因為它是為了補償而存在的，所以不會憑空出現。而現實并非如此，因為隨時都會有波動，而補償也會與之同步。緩沖流其實同樣是電子的運動，只不過是與電力相逆的，這也是其危害的根源。一切設備都會生成緩沖流，差異也僅僅在于數值上，可以看出，這是配網客觀存在的一種通病，是不可能以人為的方式去消除的。如果在逆變器的參與下，緩沖流的功率會明顯增加，這是不利的，所以在安裝之前，通常先評估風險的大小并找到最佳補救措施。實際上，如果緩沖流在一定的數值之內，并不需要過于擔心，因為至少在這一點上，是沒有影響的。而且，緩沖流本身是周期性的，然后可以對其進行控制。在多個實驗中，發現接入點越靠近末端，生成的緩沖流越高，可以利用這一點使其變得可控。

2.2 電壓的跌落和閃變

當發生短路時，最常見的現象是相應的電壓在瞬間上升，然后一點一點地下降，如果它從額定值的90%降至10%之間，就可以將其稱為“跌落”。這種情況經常發生，即使用戶幾乎沒有意識到，但它可能會削弱整個網絡，并打破原有的穩定。但如果進行了上文的接入后，就不必擔心了，由于會產生多個點，因此可以很好地抑制電壓，并且幾乎沒有下降的可能性。但是，盡管電壓會等比例升高，但是缺點是其程度與接入次數成正比。這很容易會失控，當達到一個峰值時，某些設備將被破壞。除此以外，還會有閃變，也就是電壓以較高的頻率進行跳變，這固然是少見的，但也要預防。

2.3 電壓分布變化

通過觀察可以發現，當不同容量的分布式發電接入配電網絡，會使饋線上的電壓分布發生一定變化，并且這種變化是有一定規律的。而這種變化的程度則與電源的功率直接相關，可以借助這一點對其進行控制，避免分布的變化威脅到配網的正常工作。如果功率超出了所能承受的負荷，就必須設法降低配網的電壓，以此來保證自身的穩定。如果不這樣做，就可能會使電壓有較大幅度的提升，分布也會發生很大的變化。當處在穩定發電狀態時，電源的有功功率會很高，相反地，產生的無用功就會很少，這可以減少能源的損耗。為了進一步減少無用功，可以使用補償裝備，例如配電電容器。當饋線中接有線路調壓器時，要將其分接頭撥動到正確的刻度上，這樣才能達到改變電壓的目的。同時，接入點之間應當有較大的間隔，不能太過集中，否則影響會被放大。

2.4 繼電保護問題

當未通過安全性阻止的故障被檢測到發生時，連接將立即斷開連接，這樣就會讓整個網絡都停止運行，這屬于一種應急保護。但是，接入后頻繁發生故障可能會導致響應延遲，在一些特定時候還會失靈。這是因為保護的方向可能是錯誤的，并且電源是單向打開的，因此它也可以用作基本設施，一旦連接，電網中的任何路都將在兩端（即電源節點的上游）切換為電源。如果線路發生故障，從其中涌出的電流將從一側流向系統側。一般來講，這之中使用的所有元件都要單獨購買，而且價格不菲，這是違背經濟原則的。但它們是安全性的保證，而且反應是特別快的，自動完成它所有要做出的動作。從眾多案例中，可以分析出，部分沖擊是很直接的，這會降低對一些比較珍貴的元件的保護，但可以通過補救的方式來降低損害。這就破壞了主體水平的保護功能并降低了電路的閘門，可能使多個不同的保護元件受到選擇性損失，自動制動位置也會因為這種情況無法成功制動。這不僅增加了難度，而且增加了風險，另一方面，有必要提高電源的兼容性并防止它阻礙到別的裝置的正常運行，讓整個配網不會受到危害，而且能變得比之前更加優越。

3 結語

現在的分布式電源依然在被開發中，距離大規模使用還有很長一段路要走，但現在可以確定的是，它的出現會使很多種類的傳統電源被淘汰。當其不斷被接入到配網中時，影響是必然存在的，這其中既有不良的，也有可以為其帶來好處的，所以要合理地對其進行辨別。而且這使配網的規劃與運行都有了比較明顯的變化，這是需要引起重視的，因為直接關系到了可靠性。因此，必須加強科研工作，在開發技術的同時，也要掌握它會帶來的影響，從而可以更好地對其進行應用與控制。