葛海鮮

摘要：隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，分布式能源接入的范圍越來(lái)越廣。局部地區(qū)的分布式發(fā)電分布相對(duì)集中，分布式發(fā)電機(jī)占電力基礎(chǔ)設(shè)施的比重越來(lái)越大，給電力系統(tǒng)造成了嚴(yán)重負(fù)荷。分布式能源接入的架構(gòu)特點(diǎn)影響了電網(wǎng)的整體規(guī)劃和建設(shè)，技術(shù)和管理的問(wèn)題矛盾逐漸突出。因此，分布式發(fā)電技術(shù)給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)的影響需要得到重視，電力行業(yè)工作人員要及時(shí)做好相關(guān)的協(xié)調(diào)工作。

關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電;電網(wǎng);新能源;電力行業(yè)

1分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的內(nèi)涵分析

分布式發(fā)電技術(shù)是在90年中期出現(xiàn)的一種電力設(shè)備布置技術(shù)。分布式發(fā)電是指在配電網(wǎng)中進(jìn)行直接設(shè)置或者重要分布在負(fù)荷周圍的發(fā)電設(shè)備進(jìn)而保證有序高效發(fā)電電能供應(yīng)系統(tǒng)。分布式發(fā)電技術(shù)使用的是分布式發(fā)電電源，主要包含太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池發(fā)電或者微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)嗲等。分布發(fā)電技術(shù)以其可靠性高、經(jīng)濟(jì)性高、環(huán)保性高以及靈活性佳等優(yōu)勢(shì)，在電力系統(tǒng)配置和應(yīng)用非常廣泛。它可以直接在住戶附近進(jìn)行設(shè)置，從而更好地實(shí)現(xiàn)電力輸送。智能電網(wǎng)是指在電網(wǎng)中通過(guò)配置高級(jí)傳感設(shè)備，進(jìn)而構(gòu)建信息關(guān)聯(lián)自動(dòng)化系統(tǒng)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用電戶和各個(gè)環(huán)節(jié)有效監(jiān)控和通信管理的技術(shù)體系。智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以建立電子終端設(shè)備在電廠與傳感器之間、電網(wǎng)企業(yè)和用戶之間相互的關(guān)聯(lián)，進(jìn)而隨時(shí)掌握用電供電情況，便于進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。智能電網(wǎng)技術(shù)本身可以實(shí)現(xiàn)自我管理，通過(guò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)不間斷檢測(cè)、評(píng)估、處置和分析，從而更好地做出判斷，保護(hù)電力設(shè)備。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙銜接，進(jìn)而進(jìn)一步推動(dòng)電力能源市場(chǎng)化運(yùn)行。此外還具有良好的兼容性，運(yùn)行高效等特征，安全系數(shù)也非常高，所以備受青睞。智能電網(wǎng)體系中主要是通過(guò)高等級(jí)測(cè)量體系、高等級(jí)配電運(yùn)行、高等級(jí)輸電運(yùn)行、高等級(jí)資產(chǎn)管理四大技術(shù)得以支撐。

2分布式能源接入對(duì)電網(wǎng)的影響

2.1對(duì)網(wǎng)損的影響

分布式能源接入由于具有靈活性特點(diǎn)，根據(jù)不同位置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、容量以及負(fù)荷率，會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)損耗產(chǎn)生不同影響。通過(guò)定量分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在接入位置固定的情況下，能源接入容量增大，電網(wǎng)損耗先減小后增大，所以分布式能源接入的最大容量不能超過(guò)電網(wǎng)的最大負(fù)荷承載量。選擇合理的接入位置和容量，才能使電網(wǎng)系統(tǒng)損耗程度降到最低。

2.2對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響

隨著各種類型的分布式能源接入，電網(wǎng)系統(tǒng)逐漸形成了一個(gè)巨大的輻射式供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有電源分布廣泛、用戶眾多的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)的單向性繼電保護(hù)系統(tǒng)受到了一定影響，其中距離保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)以及故障電流等方面的保護(hù)機(jī)理和定值更是產(chǎn)生了巨大變化。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，需要迅速分析故障根源是否與分布式能源接入有關(guān)，并配合進(jìn)行電源切斷工作。由于分布式能源接入受地區(qū)經(jīng)濟(jì)和資源的影響，發(fā)展水平高低不一，分布式能源接入對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行造成了很大威脅，可能導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)失效或者錯(cuò)誤操作，降低了電網(wǎng)故障處理水平。

2.3對(duì)電能質(zhì)量的影響

分布式能源接入對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響是多方面的，包括電壓波動(dòng)、不平衡、頻率偏差、電壓閃變以及產(chǎn)生諧波等。分布式能源接入會(huì)對(duì)電壓的波動(dòng)產(chǎn)生抑制或者加重作用，這取決于分布式電源的容量和電網(wǎng)負(fù)荷承載量的協(xié)調(diào)運(yùn)行狀況。如果分布式能源不合理、違規(guī)接入電網(wǎng)，會(huì)造成電路系統(tǒng)產(chǎn)生劇烈的負(fù)荷潮流波動(dòng)，對(duì)電能質(zhì)量造成巨大影響。分布式能源接入由于可以根據(jù)用戶的不同需求隨時(shí)啟動(dòng)或停運(yùn)并調(diào)整能源輸出量，接入的時(shí)間、輸出量的不確定性會(huì)直接或間接導(dǎo)致電壓閃變。分布式電源接入大多使用電子逆變器進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)工作，頻繁開(kāi)關(guān)和使用會(huì)產(chǎn)生大量諧波分量，多余的諧波會(huì)造成污染。諧波污染會(huì)加大電力設(shè)備的損耗，縮短其壽命，甚至直接對(duì)運(yùn)行造成影響。

3分布式能源接入的優(yōu)化策略

3.1加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)

在分布式發(fā)電技術(shù)和智能電網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行融合的過(guò)程中需要技術(shù)人員對(duì)兩種技術(shù)的具體性能、分布狀況以及負(fù)荷變化等情況進(jìn)行深入分析和研究，然后結(jié)合電力系統(tǒng)整體功能運(yùn)行要求以及相關(guān)的技術(shù)參數(shù)等，將分布式發(fā)電技術(shù)并入到智能電網(wǎng)體系中，并明確具體的接入位置、接入容量等，根據(jù)試運(yùn)行情況來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，可以根據(jù)IEEEP1574內(nèi)容等進(jìn)行具體的選擇和配置，總結(jié)以往的運(yùn)行情況，從而更好地加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)，保證后續(xù)的穩(wěn)定有效運(yùn)行。

3.2對(duì)于分布式電源接入造成的過(guò)電壓控制措施

在線路載荷特定的情況下，為保持各處電壓控制在合理范圍內(nèi)，要以電壓控制理論為基礎(chǔ)，根據(jù)饋線潮流的方向調(diào)整變壓器分接頭。為使分布式發(fā)電的接入對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)始終處于相對(duì)有利狀況，做出相應(yīng)調(diào)整的依據(jù)應(yīng)為饋線負(fù)荷情況，將分布式電源與電網(wǎng)之間的交換容量控制相對(duì)較低狀態(tài)。不管通過(guò)何種途徑優(yōu)化電壓值，均要保持變電站母線電壓高于額定值，這可有效控制饋線局部出現(xiàn)過(guò)電壓狀況。

3.3接入位置不同造成電壓影響的控制措施

3.3.1需要對(duì)分布式電源接入變電站造成的低

電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行有效控制通過(guò)調(diào)整低壓側(cè)母線電壓，使其保持相對(duì)恒定。在該過(guò)程中，要提高控制措施的精準(zhǔn)性，避免控制措施應(yīng)用不當(dāng)而對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成難以逆轉(zhuǎn)的損傷。

3.3.2需要對(duì)分布式電源接入末端造成的過(guò)電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行有效控制

要依據(jù)電壓分布曲線特征，將饋線首段及末端電壓控制在合理范圍內(nèi)，并適度調(diào)控接入容量，防止上層線路電壓穩(wěn)定性遭受影響。為確保接入母線負(fù)荷饋線末端電壓合理穩(wěn)定，可適度提高母線電壓，為接入的有序進(jìn)行提供足夠變量空間。為提高電壓質(zhì)量分析效果，要統(tǒng)籌線路諸多影響參數(shù)，合理預(yù)設(shè)分布式電源的限定范圍，避免因線路過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的末端電壓升高。

3.4電壓波動(dòng)、閃變和暫降問(wèn)題的控制舉措

電壓的波動(dòng)、閃變與暫降等問(wèn)題，是分布式電源接入電網(wǎng)過(guò)程中頻繁出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)此，可選用合適的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的有效應(yīng)用，提高輸出能力，優(yōu)化接入響應(yīng)速度。

3.5分布式電源接入產(chǎn)生諧波的治理

對(duì)于分布式電源接入造成的諧波問(wèn)題，可通過(guò)如下方法予以控制。首先，對(duì)分布式電源進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，從技術(shù)方面降低諧波產(chǎn)生幾率，或?qū)⒅C波產(chǎn)生的幅度控制在科學(xué)合理范圍內(nèi)。這種技術(shù)方法是當(dāng)前有效治理分布式電源諧波問(wèn)題的最主要途徑之一。其次，通過(guò)設(shè)定濾波器將產(chǎn)生的諧波予以消除。要充分確保濾波器的主要性能，使其充分立足既有電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波的阻斷與吸收，降低諧波的流動(dòng)范圍，對(duì)負(fù)荷側(cè)構(gòu)建起有效保護(hù)屏障。

3.6電網(wǎng)針對(duì)直流偏磁情況的抑制措施

（1）控制直流電流數(shù)值;（2）對(duì)直流電流進(jìn)行有效隔離。提高在中性點(diǎn)注入反向直流電流或降低變壓器工況條件等方法，均可達(dá)到控制直流偏磁問(wèn)題。但這些方法適用性較弱，僅對(duì)于配備數(shù)量相對(duì)較少變壓器的線路適用，且前期經(jīng)濟(jì)投入相對(duì)較大，經(jīng)濟(jì)性明顯不足。對(duì)于電網(wǎng)規(guī)模不足的情況下，則需采取專門措施對(duì)直流偏磁進(jìn)行專項(xiàng)控制。隨著電網(wǎng)規(guī)模的逐漸提高，直流分量的覆蓋面將有效擴(kuò)大，對(duì)相對(duì)單一變壓器的影響便會(huì)被在無(wú)形之中消耗，因此可予以忽視。

4結(jié)語(yǔ)

分布式能源接入方式的產(chǎn)生是電力發(fā)展過(guò)程中現(xiàn)實(shí)情況的要求，也是電網(wǎng)運(yùn)行中的重要內(nèi)容。我國(guó)分布式能源接入發(fā)展仍然處于起步階段，在獲得便利的同時(shí)，要兼顧帶來(lái)的缺點(diǎn)和對(duì)電網(wǎng)整體的影響。電力行業(yè)需重視并積極開(kāi)展研究，以保證電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]歐周.分布式能源接入對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響研究[J].電力系統(tǒng)裝備，2018，（4）：95-96.

[2]曹偉，王勇.分散式風(fēng)電接入對(duì)地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行影響的研究[J].百科論壇電子雜志，2019，（1）：441.