分布式電源接入對智能配電網規劃影響分析

譚松英

摘要：隨著分布式電源的大量接入，將對現有電網電壓、可靠性以及智能電網規劃造成一定影響。本文通過分布式電源接入對智能配電網規劃的影響分析和總結，提出包括分布式電源在內的智能配電網的優化規劃。

關鍵詞：智能配電網;分布式電源;配電網規劃;模式

引言：目前，我國能源結構還不夠合理、利用率低，給社會和環境帶來諸多挑戰。隨著電力市場的開放，分布式發電逐漸成為一種新的發電方式。作為集中式發電的補充，大多數分布式電源都設在配電網用戶附近，既能降低輸電過程中的電能損耗，又降低運維和改造成本，還能提高可靠性，改善電能質量和自主選擇性。

一、智能電網中的分布式電源

隨著社會經濟的快速發展，我國掀起了新一輪能源革命。隨著智能電網和分布式電源的建立，電力行業將朝著低碳、綠色的方向發展。智能電網的建立，大規模的可再生能源的引入，將減少環境污染，為千家萬戶提供環保能源。分布式電網與傳統電網的主要區別在于其運行方式。傳統電氣系統一般采用集中式遠程傳輸和大型電網，而分布式電氣系統多為小型模塊，分布在負載附近，并以現場控制的形式進行。就其大小而言，在使用者周圍設置的任何小型電氣設備都可看作是一種分布能源。除分布在偏遠地區的受限用戶電力來源是唯一的，在大多數分布電氣系統的區域，用戶可根據自身需求，選擇分散式電力供應，也可采用電網供電。與傳統的大型電網相比，分布式能源具有更大的靈活性，但沒有規律性和缺少穩定性，規劃能力弱，因此接入將對智能配電網的規劃產生一定影響。由于其具有較大的隨機性，因此須提前規劃智能配電網建設，避免大規模接入造成重大影響，包括潮流計算、短路容量的計算，以及孤島運行、配電網潮流優化等問題，此外還需與智能配電網中的自動化設備進行合理控制[1]。

二、分布式電源接入配電網模式介紹

由于分布式電源的不同接入方式會對用戶的流量造成很大的影響，本文先對分布式電源的幾種主要接入方式進行介紹。

（一）低壓分散接入模式

它是一種以用戶為基礎的接入方式，它的主要功能是把小容量的 分布式電源接到中壓配電變壓器的低壓端。

（二）中壓分散接入模式

是將中型分布式電源接入中壓配電線的分支。

（三）專線接入模式

在直流輸電能力大的情況下，為不影響電網的供電品質，建議采用專線方式接入中低壓側母線。由于容量的限制，分布式電源所接入的電壓水平一般都是中等。不管分布式電源采用哪一種接入方式，都必須遵循一個重要的原則：不能往上一個電壓等級供電，因為原用于降壓的中壓配電變壓器，在升壓的時候，不但可以降低通過能力，還會增加輸電的損耗。低壓接入分布式電源的最大輸出功率應控制在最小負載范圍內，可以把低壓接入分布式電源與原有的總負載等同于一個負載，這種負載與其它用戶的負載存在著相似的波動和不確定性，對配電系統的運行沒有特別的影響。因此，本論文著重討論分布式電源在中壓分布式接入與專線接入兩種情況下對配電網絡運營的影響，并對分布式電源的供電能力進行研究。[2]。

三、分布式電源接入智能配電網方式及影響分析

（一）分布式電源接入智能配電網方式

分布式電氣接入智能配電網絡的方法有兩種：分散式和集中式。

1、分散式接入

在此模式下，分布式電源經由智能配電網絡的支路支線連接到各自的負載點。該接入模式的特點在于，分布式電源接入和負載點之間的分配線路相對較少，可以充分利用分布式電源接入的靈活性和多種能源資源的多種形式，但會對配網網架造成沖擊，如造成接入分支線瓶頸需改造升級。

2、集中式接入

集中式接入是將分布式電源與智能配電網絡的低壓側匯流排連接起來。這種情況下，它的功能和大電網的供電是一樣的，如果智能配網出現故障，那么分布式電源就可以代替它。但是，它的穩定性很差，因為它對分布的電化學出態子素有很大的影響。

（二）分布式電源接入對智能配電網的影響

在智能配電網中，連接到分布式生產的影響主要表現為智能配電網的損耗和對電能質量的影響。

1、對配電網網損的影響

配電系統的布線位置與容量的確定直接關系到配電系統的總損耗，而配電系統中各線路的功率和方向也會隨之改變，從而使整個系統的損耗也隨之改變。有以下原因：分布式電氣系統的容量小于相應節點的負載，從而降低了系統的損失。盡管分布電氣系統的總負載要高于配電網的總負載，但也有一些節點的部分負載超過了分布式系統的容量，因此，盡管整體的網絡損耗有所下降，但也會使局部配網的損失增大。當分布電氣系統的負荷超過電氣系統的2倍以上，并且電氣系統中有一個負荷低于系統負荷的情況下，則整個電氣系統的系統損耗會增大。

2、對配電網電能質量的影響

由于電氣系統中存在頻繁的起動、停機現象，配電系統的電壓不斷波動，電壓調節的困難會隨著電流的變化而增加，從而造成電壓越限。并且，隨著大規模的分布式電源接入，今后配電系統的電壓調節模式將會有較大改變，這就要求采用更加自動化、智能化的控制策略和方法。同時，分布式電源孤島供電也會發生電壓閃爍，而且由于電氣系統中的非線性因素較多，會產生畸變、直流注入等問題。

四、含分布式電源智能配電網優化規劃問題分析

（一）分布式電源對智能配電網站點規劃影響

在配電網規劃中，變電所的位置直接關系到配電分區、線路路徑和容量的選取。引入分布式電源，會使變電所在選址時進行綜合考量，減少原配電網規劃中各站點之間的聯系，從而降低各站點之間的互聯程度以及站點之間的通信可靠性。

（二）分布式電源對智能配電網規劃線路影響

在智能配電網中，雖采用分布式電源，增加了配電系統的靈活性，但也會使配電網的接線方式變得更為復雜，在一定程度上會降低線路間轉供能力。因此，在進行配電網規劃時，應統籌考慮其對智能配電網的影響。

結束語：

本文介紹了智能電網中的分布式電源，分布式電源接入配電網模式，以及對分布式電源接入智能配電網方式及影響分析，希望能為分布式電源接入時智能配電網規劃提供技術參考。

參考文獻

[1]張學昶. 分布式電源接入對智能配電網規劃影響分析[J]. 電氣技術，2013（11）：49-51.

[2]白峪豪. 基于智能配電網關鍵技術的城市配電網規劃[J]. 電網與清潔能源，2015，31（03）：79-83.