关于分布式发电的配电网规划问题研究

关于分布式发电的配电网规划问题研究

林广龙

(国网山东省电力公司栖霞市供电公司山东省栖霞市265300)

摘要：供电企业为了保证企业的正常运行和长期发展，会对配电系统进行相应的规划来提高电网运行的可靠性和企业的经济效益。目前我国的供电企业配电网供电可靠性低、配网线损大，而分布式发电以低成本、供电可靠性高、节能环保的优势受到了我国供电企业的广泛关注。分布式发电是对我国传统的发输配电模式的一次革新，不仅能提高电力系统的供电可靠性，还能极大提高能源的利用效率，因此，对分布式发电配电网规划进行研究，是很有必要的。

关键词：分布式；发电；配电网；规划

一、分布式发电方式

分布式发电系统自身的特点决定了它不是采用煤作为一次能源，而是大量采用环境友善的可再生能源。可以说，分布式发电技术是与新能源技术密切相关的。目前比较常见的发电方式有以下三种：

1.1微型燃气轮机发电

微型燃气轮机主要组成部分包括微型燃气轮机、发电机和数字电力控制器等，以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料，具有高可靠、寿命长、噪声低、重量轻、体积小、污染低、油耗低等一系列优点，是目前应用较为广泛的一种分布式能源方式。

1.2风能发电

风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术，是一种清洁能源。它的输出功率由风能决定。风力发电是目前新能源开发技术中最成熟、最具规模化商业开发前景的发电方式。

1.3太阳能光伏发电

太阳能光伏发电技术是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。在使用时将光伏电池封装成组件，然后根据需要将组件串并联组成方阵。

二、分布式发电技术对配电网系统的影响

2.1对系统电压的影响

2.1.1对稳态电压分布的影响。配电网在稳态情况下电压会沿着馈线潮流方向逐渐降低，DG接入之后，如果在负荷不变的情况下，因为馈线传输功率的减小，加上DG输出无功的支持，各负荷节点的电压就会被抬高，值得注意的是，此时电压被抬高的多少与DG接入的位置及总容量直接相关。此外，如果DG突然停止运行，受到DG影响最大的节点上就会因为缺少电压的支撑面临低电压的问题，加上电压调节器发生动作需要相应的时间，这时一定要等待调压器做出相应的调整。

2.1.2对系统电压波动的影响。传统配电网中的无功负荷与有功负荷会随着时间的变化出现电压波动，同时会沿着线路的末端放线波动越来越大。如果这些负荷集中在末端周围，那么电压的波动就会更大。当DG接入之后，系统电压波动可能会发生一定的变化。

2.2对供电质量的影响

2.2.1接入点负荷量比该点输出量大时，DG的引入就会减少配电网中的线路损耗；

2.2.2至少有一个负荷节点的负荷量比该点DG输出量小，同时总负荷比DG总输出量大时，将会使配电网中一些线路的损耗得到增加，同时总线路损耗会相应减少；

2.2.3至少有一个负荷节点的负荷量比该点DG输出量小，同时总负荷比DG总输出量小时，需要对以下情况进行考虑：如果DG发电量小于负荷总量的2倍，那么这时的影响与上文中第二点是相同的，相反线路网损就会得到增加。

2.3对继电保护的影响

2.3.1采用传统三段式电流保护。瞬时电流速断保护可以在短时间内将故障切除，但是并不能对线路全长进行保护，其整定值与被保护线路末端短路情况相结合，最大三相短路电流不能对保护动作进行整定；定时限电流速断保护可以对本线路全长进行保护，其整定值结合线路末端故障的灵敏度进行整定；过电流保护的定值结合线路最大负荷电流与相邻线路过电流保护相结合进行整定，可以对详论线路全长进行保护。

2.3.2采用反时限过电流保护。反时限过电流保护主要目的是在最短时间内将靠近电源的故障切除，这种保护动作发生时与被保护线路相结合进行保护，短路电流越大，保护的时限就会越短，同时应该注意，保护时限和故障距离远近直接相关，故障越远动作发生的时间就会越长。因为多数配电网故障属于瞬时性故障的范畴，所以在非全电缆线路中，应该尽量对三相一次自动重合闸装置进行配置，这样可以有效保证故障发生以后可以迅速供电。

三、基于分布式发电的配电网规划的优化策略

3.1分布式电源布点规划

分布式发电主要是应用分布式电源布置在适当的配电网线路上，是以原有的电网作为基础进行选址和定容，从第一部分得知，分布式电源应用到配电网系统中，如果应用不当的话，会对配电网的运行造成一定的影响，因此，针对分布式电源的分布应对其进行布点规划。

3.2分布式发电的扩展规划

随着社会经济的迅速发展，人们的生活水平越来越高，电网供电的覆盖率也在不断的增加，为了实现居民用电的需求，要不断的扩大电网事业，而且也能在一定程度上增加电力企业的经济效益，通过分布式发电的应用，能够实现对电网的扩展规划，将线路上原有的几个节点扩展到更多的节点和支路。分布式发电的扩展规划主要是利用供电系统中的负荷变化情况来实现扩展的，通过合理的安装分布式电源，在对整个电网设计方案进行科学的设计，能够利用分布式电源实现电网升级、变电所增容扩容、新建线路等。例如，针对分布式电源的应用对某地区配电网系统的局部地区进行分析。该地区的初始化网络有3个节点、2条支路的电网，要将其扩展至10个节点、16条支路，需要在该辐射形网络上合理的规划分布式发电装置，具体如下图（如图1所示）。

3.3在技术上的优化

就当今来说，分布式电源的应用成本要远远高于原有的集中式发电的成本，而且，有很多应用环节也受到了一定的限制，尤其是有很多分布式电源的设备采用的是太阳热发电、光伏发电、风力发电等，要保证这些设备的正常稳定的运行，必须具备稳定的环境因素，但是，环境因素的变幻莫测也造成这类的分布式电源的数据很难保证持续的稳定状态，限制了配电网的发展。

结语

总之，分布式发电的合理使用对于配电网的规划运行起着重要的作用，它对于再生能源的利用，以及遵循可持续发展的原则来建设使用，这不仅可以使现代配电网规划研究可以更好更有力的运行，同时，它也会全社会创造了巨大的效益。所以，基于分布式电源的配电网规划运行进行分析与研究，了解分布式电源对配网规划可能产生的影响分析，这对于未来配电网工作意义是不可忽视的。

参考文献

[1]方陈，张翔，程浩忠，张沈习，姚良忠.主动管理模式下含分布式发电的配电网网架规划[J].电网技术，2014.

[2]王玉龙.基于改进文化算法的含分布式发电配电网规划[D].华北电力大学，2012.

[3]徐玉琴，李雪冬，张继刚，李鹏.考虑分布式发电的配电网规划问题的研究[J].电力系统保护与控制，2011.