分布式可再生能源接入配电网的运检风险评估

仝旭波

摘要：新时期我国电力行业发展中能耗问题的存在，对配电网运行中的生产效益产生了一定的影响。在此背景下，为了保持配电网良好的运行状况，增强其运行中的节能环保效果，则需要重视分布式可再生能源使用，扩大这类能源在配电网中的应用范围，并了解其对配电网的影响。基于此，本文对分布式电源的配电网运检进行风险评估。

关键词：分布式可再生能源;配电网;运检

引言

随着能源危机的出现及可再生能源发电技术的发展，分布式可再生能源作为一种新型的能源利用方式，在配电网中的应用越来越广泛。风电、光伏等分布式可再生能源接入配电网后，由于其出力的间歇性、随机性及不确定性，对配电网的电压、网损、供电可靠性等将产生影响。介绍了分布式电源的特点，并分析其对配电网运行的影响;分别对含分布式电源的配电网风险评估。

1分布式可再生能源发电特征和技术类型

1.1分布式发电的特征

分布式发电主要指用户侧或配电网侧的小型风电、光伏、水电、天然气发电等发电系统。由于不同国家（或地区）分布式电源的发展背景、发展阶段、电力总需求、电网规模和电压等级等均存在差异，因此在对分布式电源的定义方面也不尽相同。我国发布的相关政策文件和并网标准等，对分布式发电技术类型、运行特征以及容量等给出了定义。这些定义均提出了明确的特征性指标：①不限电源技术类型;②配电网或用户侧接入，主要目的是就近消纳，提升能源利用效率;③接入的电压等级和容量限制。分布式电源具有对资源情况需求较低、输电距离短、就近并网就地消纳等特点。

1.2分布式可再生能源概述

①分布式可再生能源具有利用效果好、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等特点，发展过程中面临着并网、供电质量、容量储备、燃料供应等问题;②分布式可再生能源采用先进的能源转换技术，尽力减少污染物的排放，并使排放分散化，满足环境保护要求。同时，分布式可再生能源利用其排放量小、排放密度低的优势，可以将主要排放物实现资源再利用，确保配电网运行中的资源利用有效性;③分布式可再生能源利用过程中，通过对间歇式能源利用情况的分析与考虑，可实现对光资源的科学利用，像青藏高原地区光资源非常丰富，那里的平均海拔高度在4000m以上，大气层薄而清洁，透明度好，纬度低，日照时间长，且被人们称为“日光城”的拉萨市，有着充足的光资源，具有较大的开发潜力。同时，太阳能的分布情况与一般的太阳能随纬度而变化的规律相反：并非是随着纬度的增加而减少，而是随着纬度的增加而增长，需要在间歇式能源利用中给予这类情况必要的考虑。

2分布式可再生能源接入对配电网的影响

2.1网络损耗及线路潮流方面的影响

（1）基于分布式电源的配电网系统，若这类电源应用中只能部分满足与之相关的相邻节点有功负荷需求，则能降低配电网运行中的线路损耗。（2）基于分布式电源的配电网系统运行，若这类电源运行中在满足部分相邻节点有功负荷的同时若系统的总有功负荷相比DG出力下的有功负荷更大，则会使配电网运行中的局部损耗加剧，但其整体的有功损耗相比以往是减少的，有利于降低配电网运行中的能源消耗率，满足其节能要求。若在分布式可再生能源运用中构建光伏发电系统时，应考虑这些内容：根据欧盟联合研究中心的预测，到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上，光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上;2040年可再生能源在总能源结构中占50%以上，光伏发电将占总电力的20%以上，到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，光伏发电容量占到60%以上。（3）当分布式电源的输出总量大于配电网运行中的整体负荷量时，则会加剧其应用过程中的能耗，从而加大配电网的运行成本。

2.2接入位置对电压分布的影响

（一）单个接入点。（1）分布式可再生能源并网点在线路前端，线路电压沿线下降，但总体呈现两种趋势：①接入点靠近线路首端，自馈线首端起，节点电压分布呈现依次平滑降低的规律，但各节点电压与未接入前相比均有一定程度的升高;②接入点为非线路首端，馈线首端至并网点与并网点至线路末端呈现两种不同的降低趋势，馈线首端至并网点间线路电压降低较平滑，并网点至馈线末端线路电压降低较快。（2）分布式可再生能源并网点在线路后端，自馈线首端至并网点线路电压呈现先降低后升高的趋势，而并网点之后的电压依次降低，因此分布式可再生能源并网点成为局部电压最高点。（二）多个接入点（以两个为例）。当一回10kV线路不只一个分布式可再生能源并网点时（以两个为例），同一渗透率不同接入位置情况下，线路电压分布存在以下几种情况。（1）自馈线首端起，线路节点电压分布沿线降低，但存在两个“拐点”，电压下降趋势呈三段式，馈线首端为线路电压最高点。（2）自馈线首端至第一个并网点，节点电压呈下降趋势，两个并网点之间线路节点电压呈先下降后上升的趋势，第二个并网点后电压依次降低，馈线首端仍为线路电压最高点。（3）自馈线首端至第一个并网点、两个并网点之间线路节点电压均呈先下降后上升的趋势，第二个并网点后电压依次降低，第一个并网点为线路电压最高点，第二个并网点为局部电压最高点。（4）自馈线首端至第一个并网点，线路节点电压均呈先下降后上升的趋势，两个并网点间线路节点电压呈上升趋势，第二个并网点后電压依次降低，第二个并网点为线路电压最高点。

3含分布式可再生能源配电网运检风险的动态评估

3.1模糊综合评判

考虑到各种评估因素对风险评估的模糊性，采用模糊综合评判方法动态评估实时的配电网综合运检风险水平。本文将细分风险的实时风险水平作为输入，得到评价矩阵，然后依据大量数据和资料，将各风险的严重程度确定为每种风险的基础权重。充分利用实时传输的系统运行数据，修正权重，反映出最新变化，建立基于客观熵权的变权模糊综合评判模型。风险评估体系中，底层细分风险与中间层分类风险以及顶层的整体风险间通过模糊综合评判的权重层次结构联系，由底层决定中间层进而计算得到顶层风险数值。（2）基于客观熵权法的算法权重计算根据配电网运行状态实时变化风险指标，为了保证权重的客观性，本文引入信息熵权的概念构建客观熵权赋权值计算方法，对于n个待评价指标，每个指标有m个样本（指标变量的一段时间内的运行状态数据），每个样本的数值为xkl（k=1，…，n;l=1，…，m）。定义第k个指标的熵

结语

综上所述，在分布式可再生能源的作用下，有利于提高配电网运行中的能源利用效率，使得其能够处于稳定、高效的运行状态，进而为我国电力事业发展注入活力。 因此，未来在开展配电网方面的研究工作时，需要结合节能环保方面的要求，给予分布式可再生能源在配电网中的应用更多的关注， 并将这类能源对配电网的影响研究工作落到实处，从而保持配电网良好的运行工况。本文的权重确定方法为专家打分、 层次分析法等主观方法和依据系统实时信息的客观熵权法相结合的方法，是对专家打分法在应用中的改进。

参考文献

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