分布式电源接入对智能配电网规划影响分析

谭松英

摘要：随着分布式电源的大量接入，将对现有电网电压、可靠性以及智能电网规划造成一定影响。本文通过分布式电源接入对智能配电网规划的影响分析和总结，提出包括分布式电源在内的智能配电网的优化规划。

关键词：智能配电网;分布式电源;配电网规划;模式

引言：目前，我国能源结构还不够合理、利用率低，给社会和环境带来诸多挑战。随着电力市场的开放，分布式发电逐渐成为一种新的发电方式。作为集中式发电的补充，大多数分布式电源都设在配电网用户附近，既能降低输电过程中的电能损耗，又降低运维和改造成本，还能提高可靠性，改善电能质量和自主选择性。

一、智能电网中的分布式电源

随着社会经济的快速发展，我国掀起了新一轮能源革命。随着智能电网和分布式电源的建立，电力行业将朝着低碳、绿色的方向发展。智能电网的建立，大规模的可再生能源的引入，将减少环境污染，为千家万户提供环保能源。分布式电网与传统电网的主要区别在于其运行方式。传统电气系统一般采用集中式远程传输和大型电网，而分布式电气系统多为小型模块，分布在负载附近，并以现场控制的形式进行。就其大小而言，在使用者周围设置的任何小型电气设备都可看作是一种分布能源。除分布在偏远地区的受限用户电力来源是唯一的，在大多数分布电气系统的区域，用户可根据自身需求，选择分散式电力供应，也可采用电网供电。与传统的大型电网相比，分布式能源具有更大的灵活性，但没有规律性和缺少稳定性，规划能力弱，因此接入将对智能配电网的规划产生一定影响。由于其具有较大的随机性，因此须提前规划智能配电网建设，避免大规模接入造成重大影响，包括潮流计算、短路容量的计算，以及孤岛运行、配电网潮流优化等问题，此外还需与智能配电网中的自动化设备进行合理控制[1]。

二、分布式电源接入配电网模式介绍

由于分布式电源的不同接入方式会对用户的流量造成很大的影响，本文先对分布式电源的几种主要接入方式进行介绍。

（一）低压分散接入模式

它是一种以用户为基础的接入方式，它的主要功能是把小容量的 分布式电源接到中压配电变压器的低压端。

（二）中压分散接入模式

是将中型分布式电源接入中压配电线的分支。

（三）专线接入模式

在直流输电能力大的情况下，为不影响电网的供电品质，建议采用专线方式接入中低压侧母线。由于容量的限制，分布式电源所接入的电压水平一般都是中等。不管分布式电源采用哪一种接入方式，都必须遵循一个重要的原则：不能往上一个電压等级供电，因为原用于降压的中压配电变压器，在升压的时候，不但可以降低通过能力，还会增加输电的损耗。低压接入分布式电源的最大输出功率应控制在最小负载范围内，可以把低压接入分布式电源与原有的总负载等同于一个负载，这种负载与其它用户的负载存在着相似的波动和不确定性，对配电系统的运行没有特别的影响。因此，本论文着重讨论分布式电源在中压分布式接入与专线接入两种情况下对配电网络运营的影响，并对分布式电源的供电能力进行研究。[2]。

三、分布式电源接入智能配电网方式及影响分析

（一）分布式电源接入智能配电网方式

分布式电气接入智能配电网络的方法有两种：分散式和集中式。

1、分散式接入

在此模式下，分布式电源经由智能配电网络的支路支线连接到各自的负载点。该接入模式的特点在于，分布式电源接入和负载点之间的分配线路相对较少，可以充分利用分布式电源接入的灵活性和多种能源资源的多种形式，但会对配网网架造成冲击，如造成接入分支线瓶颈需改造升级。

2、集中式接入

集中式接入是将分布式电源与智能配电网络的低压侧汇流排连接起来。这种情况下，它的功能和大电网的供电是一样的，如果智能配网出现故障，那么分布式电源就可以代替它。但是，它的稳定性很差，因为它对分布的电化学出态子素有很大的影响。

（二）分布式电源接入对智能配电网的影响

在智能配电网中，连接到分布式生产的影响主要表现为智能配电网的损耗和对电能质量的影响。

1、对配电网网损的影响

配电系统的布线位置与容量的确定直接关系到配电系统的总损耗，而配电系统中各线路的功率和方向也会随之改变，从而使整个系统的损耗也随之改变。有以下原因：分布式电气系统的容量小于相应节点的负载，从而降低了系统的损失。尽管分布电气系统的总负载要高于配电网的总负载，但也有一些节点的部分负载超过了分布式系统的容量，因此，尽管整体的网络损耗有所下降，但也会使局部配网的损失增大。当分布电气系统的负荷超过电气系统的2倍以上，并且电气系统中有一个负荷低于系统负荷的情况下，则整个电气系统的系统损耗会增大。

2、对配电网电能质量的影响

由于电气系统中存在频繁的起动、停机现象，配电系统的电压不断波动，电压调节的困难会随着电流的变化而增加，从而造成电压越限。并且，随着大规模的分布式电源接入，今后配电系统的电压调节模式将会有较大改变，这就要求采用更加自动化、智能化的控制策略和方法。同时，分布式电源孤岛供电也会发生电压闪烁，而且由于电气系统中的非线性因素较多，会产生畸变、直流注入等问题。

四、含分布式电源智能配电网优化规划问题分析

（一）分布式电源对智能配电网站点规划影响

在配电网规划中，变电所的位置直接关系到配电分区、线路路径和容量的选取。引入分布式电源，会使变电所在选址时进行综合考量，减少原配电网规划中各站点之间的联系，从而降低各站点之间的互联程度以及站点之间的通信可靠性。

（二）分布式电源对智能配电网规划线路影响

在智能配电网中，虽采用分布式电源，增加了配电系统的灵活性，但也会使配电网的接线方式变得更为复杂，在一定程度上会降低线路间转供能力。因此，在进行配电网规划时，应统筹考虑其对智能配电网的影响。

结束语：

本文介绍了智能电网中的分布式电源，分布式电源接入配电网模式，以及对分布式电源接入智能配电网方式及影响分析，希望能为分布式电源接入时智能配电网规划提供技术参考。

参考文献

[1]张学昶. 分布式电源接入对智能配电网规划影响分析[J]. 电气技术，2013（11）：49-51.

[2]白峪豪. 基于智能配电网关键技术的城市配电网规划[J]. 电网与清洁能源，2015，31（03）：79-83.