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分布式电源对配电网可靠性的影响

发表时间：2021/4/13 来源：《基层建设》2020年第32期作者：赵育锋

[导读] 摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，本文对配电网可靠性的评估指标、评估区间进行分析，探究分布式发电网对配电网可靠性产生的影响，阐述基本原理，并构建评估模型，最后通过仿真分析得出结论，即分布式电源接入位置与系统可靠性间存在紧密联系，将电源作为馈线备用电源，可使配电网运行效率得到显著提升。

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        摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，本文对配电网可靠性的评估指标、评估区间进行分析，探究分布式发电网对配电网可靠性产生的影响，阐述基本原理，并构建评估模型，最后通过仿真分析得出结论，即分布式电源接入位置与系统可靠性间存在紧密联系，将电源作为馈线备用电源，可使配电网运行效率得到显著提升。
        关键词：分布式电源；配电网；可靠性；影响
        引言
        随着我国各行业发展对电能需求量的不断增加，供电系统的稳定性无论是对供电企业还是用户来说都是非常重要的，如果供电稳定性不高，那么在高用电量下，配电网的供电能力就会受到影响，停电率也会跟着增加，并且配电网的稳定性下降会给整个供电网带来各种问题，停电影响用户，并且高频率的停电更会损坏供电设备，降低供电设备的使用性能，缩短使用寿命，而分布式电源接入虽然能够提高配电网的稳定性，但是依然对配电网的风险性和经济性有影响，所以要对其中的影响进行分析，以保障分布式电源接入提高配电网的经济性降低风险性。
        1分布式电源接入对配电网电压的影响
        ①电压升高，馈线俗称电缆线，在配电网中起到传输信号能量的作用，其优点是在传输过程中损耗很小。传统的配电网通常是以馈线作为基本单元的，并且整个线路都呈现出放射式的分布。这种分布方式的优点在于范围大，并且过程中的电力浪费较小，所以是世界范围内比较常用的一种配电网构建方式。这种配电网，电力是由电源流向负载的，并且在运行的过程中，电压会随着电流的方向逐渐降低，这是一种常见且正常的现象，并不会对供电工作造成较大的影响。但是采用分布式电源，则可能出现反向的现象，电压随着电流的方向升高，从而使用户侧的电压高于变电站母线电压。电压升高是一种比较常见的现象，虽然可以一定程度上提升电器的功率，但是可能使整个系统处于超负荷的运转状态，如果不能得到改善，就可能是系统瘫痪。通常情况下，馈线的电压都会高于标准值10kV，如果得不到控制，可能对线路造成很大的影响。因此，我们通常会将分布式电源接入到电压调节装置中，来控制电压升高的现象。②电压降低，通常来讲，分布式发电装置的容量和接入位置的不同，所产生的影响也使不同的。尤其对于电压而言，这种影响的差异是很大的。大量的实验结果表明，如果先将分布式电源接入到电压调节装置中，就可以将电压控制在一个平稳范围内，同时减少对其产生的负荷。需要注意的是，必须将电源接入到装置的下游，否则会出现短路现象。这种调压装置是采用补偿的方式来调节电压，从而使其保持在标准的范围之内，但是使用这种方法同样会产生一定影响。当出现补偿过度时，就可能导致电压降低，甚至可能低于标准值。因此，如果需要对电压进行调节，还需要综合考虑多方面因素，并做好对装置的选择，避免电压过低对配电工作造成影响。
        2分布式电源对配电网可靠性分析
        2.1分布式电源接入配电网
        分布式电源的接入使得配电网络由原来的放射式无源网络变成含分布式电源的有源网络，也给配电网带来了新的发展潮流，而新的发展模式也将会对电网供电的可靠性及相关的经济效益带来一定的影响，而且这种影响的程度与接入的分布式电源接入位置和其容量有很大的关系，同时接入的分布式电源不确定性也给配电网的运行及配网规划过程中增加了不确定的影响因素，如果想更好地保障配电网的运行稳定性，减少不必要的风险就要对接入的分布式电源所引起的各种可能进行分析和研究，做好各方面的准备工作因此，在分布式电源接入配电网前，要对电源接入的各种方式进行分析设计，尽可能的根据当前电网供电的基本情况去设计，尽量满足分布式电源供电的基本要求，降低对电网供电的影响。
        2.2对供电企业经济效益的影响
        电能在线路上进行传输的过程中，一定会出现一定的损耗，这是无法避免的，这也是电力企业损失的重要来源之一。

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虽然电能损耗无法避免，但是可以通过多种途径来将其降低。根据上文中的内容，我们可以知道分布式电源是一个完整的电源网络，并且适合进行长距离的输电，如果可以合理地进行接入，就能有效降低线损。线损是衡量企业电力技术的一个标准，如果可以将其降低，就可以减少电能浪费，从而变相提升了经济效益。另外，因为这种新型电源具有体积小、安装便捷等优势，价格也相对适中，所以一旦被推广，就必然在市场上占据较大的位置，所以很多企业都会将资金注入到研发工作中。电力企业如果可以将这种电源的技术研发完成，就可以减少在输电过程中的电力损耗，还可以对配电网进行进一步的升级，这有助于提升企业的整体竞争力，还可以增加长期效益。
        2.3评估模型构建
        分布式发电指用户现场与附近位置安装较小的发电机组，发电机组功率不超过30MW，使特殊用户的用电需求得到满足，为配电网运行提供便利。根据电网自身特点，可构建三种可靠性评估模型，具体如下：①DG作为配电网，该模式是假设DG容量不受限，无需考虑孤岛问题，此模式过于理想化，在现实中很难实现；②DG作为发电机组，该模型是在容量固定的基础上，忽视特定时间内功率输出情况，但由于功率传输受到限制，应采取措施完成配网孤岛划分，以此保障电力供需平衡，系统稳定运行；③DG作为部分失效模型，以太阳能为动力的分布式电源，结构包括多个模块，由许多小发电模块并列运行达到额定功率，一旦某个或某几个模块发生故障，均会导致DG输出功率受到不良影响。在该模型中输出功率具有较强的随机性，需要对孤岛形成、孤岛划分、概率等问题进行综合分析，与DG实际应用情况相符合，因此本研究采用该评估模式，依靠区间算法对电源可靠性进行分析。
        2.4分布式电源对配网经济性的影响
        为了充分利用分布式电源的效率，大多数是直接将分布式电源接于用户侧为负荷的用户供电，或是为了保障分布式电源的效率采取并网运行向主电网输送电能来完成供电，在实际的并网运行向主网输电的过程中，分布式电源的接入能够提高供电企业的经济效益，对于供电企业的经济效益而言一方面，分布式电源的合理位置的接入与容量的选择能够有效地降低因长距离高压输电所产生的线损。因其直接接于配电网侧而不经高压输电线路传输电能，并且具体分析了分布式电源对配电网网损的影响。在供电过程中能量的损耗除了人为破坏偷电造成的结果以外还有线损，而且线损是不能避免的一种能量损耗，但是线损作为供电企业衡量经济效益的一个重要指标，它对企业的经济发展有着重要意义，所以在这过程中采用分布式电源，不仅可以降低企业的发电投资还能为配电网的升级奠定基础。
        结语
        社会快速发展的今天，电网规模在逐渐扩大，因而在整个配网内，不断接入越来越多的分布式电源，通过这些电源，向整个社会输送电力能源，从而为社会的发展奠定良好基础。而在接入时，受到多种因素的影响，将会对配网可靠性带来一定影响，干扰配网的正常运行。所以，在实际当中，电力企业应对此产生重视，针对自身发展情况，结合配网稳定性需求，采取科学有效的方式，对其展开分析，准确了解影响因素，并以此为基础，制定出合理的应对方案，将对配网稳定性影响降至最低，确保整个电力系统稳定运行。
        参考文献：
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        ［4］何禹清，彭建春，孙芊．考虑风电能量随机性的配电网可靠性快速评估［J］．中国电机工程学报，2010，30(13):18－24．
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