分布式供電技術在現代電力系統中的應用

楊玉榮

國網內蒙古東部電力有限公司新巴爾虎右旗供電分公司

分布式供電技術在現代電力系統中的應用

楊玉榮

國網內蒙古東部電力有限公司新巴爾虎右旗供電分公司

在經濟快速增長的現代社會中，人們的生產生活對供電的需求越來越大，因此，電力系統也將面臨新的機遇和挑戰。隨著自動化技術發展得越來越成熟，電力自動化系統也在不斷地發展。而現代市場的通信需求加大，隨之，現代通信技術也在不斷地創新與發展，并且取得了一定的實踐成果。電力系統逐漸開始將現代通信技術應用于其中，并且現代通信技術在很大程度上有效地推動了電力系統的發展。

分布式供電；電網體系；能源環境；再生資源

一、分布式供電的方式及自身優點

相對于大電網來說，分布式能源供電系統是獨立性的小規模供電體系，在實際供電過程中形成的供電類別極多，其應用最多的便是用電負荷≤50MW的小型模塊化發電和儲能設備。相對于常規供電體系，分布式能源供電體系具有大量優勢：(1)其實際建設過程較為簡單，投入較少，見效較快。對于分布式發電能源來說，其絕大多數都是以風能和太陽能以及生物質能等多種再生能源為主，當然在此過程中會涉及到少量燃氣輪機，但是其具有單機容量小、建設便捷、投資和安裝成本較小等多種優勢；(2)距離客戶端較近，能夠極大地減少電力配送過程中產生的能源消耗；(3)分布式能源供電體系能夠以電源分布的基本特點為基礎，通過對多種電源的運行時間和方式進行合理調控，進而滿足冷熱電聯產運行對于能源的基本需求；(4)在分布式供電電源資源選擇過程中具有較強的多樣性，此外，再生能源的選擇要求在實際發電過程中并不會產生污染物質，與此同時其自身較低的發電等級能夠極大地減少電磁污染；(5)分布式電源因為單機容量較小，數量巨大并且相互之間獨立運行，即便產生故障相互之間所產生的影響也極小。

二、分布式供電技術的使用

在配電網中大量使用分布式電源主要具有以下兩種目的：

1、對重要負荷以及快速增長的負荷形成預備

在該種情況下分布式發電體系作為電源直接使用，而區別在于配電網中的分布式電源通常是作為備用電源，受到該種因素的直接影響，應當使用多種可再生資源形成發電，并通過可再生資源和儲能設備結合的方式展開日常運行。

2、對配電網的電能質量形成有效改善

在配網中使用分布式電源可以有效改善電能質量，分布式配電網系統成為了未來主要的發展方向，隨著人們生活方式的日漸變化以及對敏感性設備的應用越來越多，用戶對電能的質量及供電的可靠性也有了非常高的要求，要求電壓波形畸變程度、電壓幅值波動范圍、三相不對稱度都要盡量小，甚至要求定制電力有更高的穩定性。但是當前配電網系統是無法滿足上述要求的，因為配電網的有功儲備和無功儲備不足，導致電能質量不高，所以在配電網中使用分布式電源有助于提升供電網的電能質量以及供電的可靠性。但是就所使用的技術來說，實現上述目標的過程中依然有以下兩個關鍵問題必須得到解決：(1)因為配電網在實際規劃過程中區別于輸電網絡，在傳統的配電網絡中都是輻射型網絡結構，并不會產生電源規劃的基本問題，而隨著分布式電源的出現，逐漸產生了大量網絡電源規劃的基本問題。在分布式配電網絡中應當同時考慮到多種類型分布式電源的基本容量和技術需求以及電源附近的負荷性質，并通過協調運行確保分布式配電系統能夠充分發揮自身的基本價值。另外，確保分布式電源配置的合理性能夠極大地降低配電網在實際運行過程中產生的損耗，從而有效提升配電網絡運行的基本效益；(2)隨著分布式電源的形成和加入，使得傳統電網輻射的基本結構被打破，繼而形成了輻射網和分布式供電網相結合的混合式配電網。而為了有效提升配電網供電系統的可靠性，當前絕大多數配電網已經形成了環網開環運行的基本模式，以圖2所展示的供電網結構對環運行進行簡單說明。變壓器T1和T2通過饋線為負荷提供電源支持，而為了有效保證整定和兩斷電源的同步性，在正常運行狀態下應當促使開關SC處于斷開狀態。倘若沒有將分布式電源接入到配電網中，在第一段線路產生短路故障時，開關1A將會進行過流保護，及時阻斷故障，而此時的1B則可以正常運行。F1如果產生瞬時故障時，斷路器1A則會重合閘成功，1B監測到電壓之后便會立即恢復，并在預定時間間隔之后再次恢復供電。而倘若F1產生永久性故障，那么1A則會重合閘失敗，1B閉鎖，此時分段聯絡開關SC將會動作閉合，并由T2完成無故障電路的供電。

倘若分布式電源DG接入到配電網之中，在同樣的故障F1產生時，分布式電源DG的容量和線路的阻抗將會直接決定開關1B是否能夠感受到短路電流，而為了有效提升故障隔離的正確幾率，開關1B上必須安裝方向電流保護。倘若故障點F1與1B之間的距離較大，而分布式電源DG的容量較小，開關1B將會始終處于閉合狀態。在該種狀況下，即便F1產生瞬時故障，而因為DG始終回想故障點提供短路電流，因此該瞬時故障不會自行消失，開關1A重新合閘失敗之后，故障持續存在并引發新故障。

其實，因為傳統配電網繼電保護裝置通常會按照輻射型網絡結構完成整定配合，基于此，分布式電源的引入將會對不同保護之間的配合產生極大的影響作用。而為了有效降低分布式電源對于配電網保護整定形成的巨大影響，最簡單的方式便是在故障產生之后，將分布式電源從配電網中完全隔離，繼而恢復配電網的輻射型網絡結構。借助該種方式并不需要因為分布式配電網的加入而進行重新設計配電網保護裝置。而在解列分布式電源時必須根據電源的自身特點保證單獨運行分布式電源的基本安全，并充分考慮解列時間和保護裝置動作之間的配合。

結束語

綜上所述，隨著可再生能源的不斷發展，人們的環保意識不斷提升以及電力市場的不斷改革升級，為分布式發電技術的應用提供了發展基礎，通過采用分布式發電技術可以更加靈活地對電網結構進行控制，為用戶營造一個更加安全、可靠、經濟的電力系統。

[1]梁天樂.現代形勢下網絡技術在電力信息通信系統中的應用[J].中國新通信，2014，(23)：79.

[2]黎恒烜.微電網故障重構方法研究[D].華中科技大學，2012.