分布式新能源大規模接入配網調度運行實踐分析

摘要：隨著經濟社會的不斷發展和進步，電力資源的需求日益攀升，為此，我國建設了大量發電廠，其中火力發電扮演著舉足輕重的角色。然而，火力發電在實際運行過程中不僅會消耗大量的能源，也會對生態環境造成嚴重的不良影響，在一定程度上阻礙了社會的全面發展和進步。對此，國家有關部門提出建設新能源發電廠的理念，積極推廣分布式新能源技術，并將其有效接入配電網中，根據建設的實際情況進行調度，以保證運行的有效性，達到節能減排的目的。基于此，本文對分布式新能源大規模接入配網調度運行實踐進行探究分析。

關鍵詞：分布式新能源；大規模接入；配電網；運行調度

DOI：10.12433/zgkjtz.20241350

為了貫徹落實綠色發展理念，電力部門提出積極應用分布式新能源的理念，比如，太陽能、風能、生物質能以及核能等。通過將這些清潔能源引入發電行業，可以從根本上降低能源消耗，實現高效發電。為此，將這些新能源并入配電網，并對其進行精心調度運行，以確保電力資源有效利用，為社會提供穩定且充足的電力供應。

一、分布式新能源技術原理

隨著經濟社會的不斷發展和進步，生態環境污染以及能源消耗已經成為制約發展的重要問題。因此，我國在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上提出了碳達峰、碳中和的“雙碳”目標，旨在推動綠色發展和可持續發展。在此背景下，在實際進行生產運行的過程中，分布式新能源成為重要內容。分布式新能源主要是指以可再生能源為主的小型能源系統，這些系統主要分布于電力用戶周圍，通過與傳統中央電力系統建立有效聯系，確保供電的穩定性以及安全性。

分布式新能源在實際應用中展現出其獨特的優勢。它具有穩定性和可靠性的特點，能夠在能源供應過程中提供持續且可靠的電力支持。分布式新能源的能源生產分布在不同的區域，從根本上避免了能源供應中斷的風險。此外，分布式新能源運行過程中損耗較低，有效提升了能源利用效率，從而實現了良好的社會效益和經濟效益。

分布式新能源在配電網中的重要作用和價值，得到了廣泛的推廣和應用。然而，在接入配電網的過程中，不同容量的分布式新能源接入配電網電壓存在一定的差異，如表1所示。因此，在實際建設中，需要根據具體情況進行合理的規劃和設計，以確保分布式新能源能夠安全、高效地接入配電網，并發揮最大的效益。

二、分布式新能源大規模接入配網調度運行的優勢

（一）節約電網建設成本

隨著新時代的發展，分布式新能源得到了廣泛應用。大部分可再生能源源于自然，因此，可以就地取材，對建設地點的要求相對較低，整體建設過程也更為簡便，不僅顯著降低了電網建設成本，還有效減少了電力資源在傳輸過程中的損耗。同時，分布式新能源主要與配電網進行連接，可以最大限度地發揮可再生能源的作用和價值，降低電力系統生產中不可再生能源的損耗。相較于傳統的火力發電，分布式新能源的應用有助于減少二氧化碳等溫室氣體的排放，推動區域低碳經濟發展和建設，保證整體區域經濟可持續穩定發展，同時也能對傳統配電網的結構進行完善和優化。

（二）有效解決停電問題

傳統配電網在實際運行的過程中，一旦發生電力事故，往往會導致一定區域內出現大面積停電的情況，對區域內企業生產以及居民正常生活造成嚴重的不良影響。為了有效應對這一問題，可以積極引入分布式新能源技術，將其與配電網進行有效連接。當傳統配電網發生故障導致停電時，分布式新能源技術能夠迅速介入，為區域提供穩定的電力資源，確保電網系統正常運行，從而大大降低停電造成的不良影響。分布式新能源技術的運行雖然與氣候因素有一定的關聯，但是整體影響較為有限。而且其發電效率相對較高，可以保證在出現停電故障時，迅速為配電網提供穩定的電力支持。

（三）有助于降低碳排放

我國各行業在生產運營過程中，不可避免地產生了大量二氧化碳排放，其中尤以電力行業最為顯著，具體二氧化碳排放量如表2所示。這主要是由于電力行業的運行生產以火電廠為主，在煤炭燃燒過程中，會產生大量的二氧化碳，對生態環境造成嚴重的不良影響。針對此情況，我國提出了將分布式新能源并入配電網的策略。分布式新能源在生產運行的過程中，主要應用可再生能源，如太陽能、風能以及水能等，這些資源在利用過程中不會產生碳排放，從而有效降低了整體碳排放量。

三、分布式新能源大規模接入配網調度運行實踐分析

現階段，電力部門已經深刻意識到分布式新能源接入配電網的重要性，正全力推進其在全國范圍內的普及和應用。這種大規模的入網，為電力部門的發展和進步奠定了堅實的基礎。目前，分布式新能源接入配電網主要采用三種模式：統購統銷、自發自用以及余量上網。不同模式對于區域內最大負荷的要求也存在一定的差異，具體如表3所示。

（一）分布式新能源大規模接入配網原則

分布式新能源與配電網進行連接的過程中，需要保證整體安裝的可操作性，同時還需要保證整體運行的安全性，因此，在建設的過程中，建議增設帶接地功能以及可開斷故障電流的開斷設備。在實際進行建設之前，需要進行安全性評估工作，并考慮區域內的實際情況，對分布式新能源發電總容量進行校對，以此確保分布式新能源技術能夠發揮出最大的作用和價值。以當前廣泛應用的光伏發電技術為例，其發電量不容小覷，在接入配電網之后，通過合理的調度，可以保證電力資源得到充分利用。

（二）電能質量

1.電壓偏差

在將分布式新能源與配電網進行連接的過程中，還需要考慮接點位置的電壓偏差，此時相關技術人員可以參考GB/T 12325—2008《電能質量 供電電壓偏差》的規定要求，以此保證整體運行的有效性和質量。對于10kV以下的配電網來說，其在連接的過程中，以三相公共連接點為主，此時電壓偏差不得超過標稱電壓的7%；而對于220V單相公共連接點來說，其電壓偏差需要保持在7%～10%的范圍內。

2.直流分量

分布式新能源的建設還需要設計安裝變流器，其在整體運行的過程中發揮著重要的作用和價值，因此，需要保證整體規劃設計的科學性以及合理性，在額定運行的過程中，需要保證向電網系統提供充足的直流電，但是整體電能不得超過交流定值的0.5%。

3.諧波

在實際建設的過程中，為了更有效地將分布式新能源接入配網之中，保證整體運行的有效性，提升電力資源的有效利用率，相關技術人員需要深入分析接入點的諧波注入，滿足GB/T 14549—1993《電能質量" 公用電網諧波》的需求，諧波電壓限值如表4所示。在實際進行建設的過程中，需要對區域內的情況進行探究分析，按照總容量進行規劃、分配，降低電力資源傳輸過程中產生的損耗。

（三）提升分布式新能源電能接入質量

為了進一步提升分布式新能源的應用效能，相關技術人員需要進行深入的研究分析，堅持分布式新能源大規模接入配網原則，明確電能質量，并以此為基礎制定分布式新能源電能接入方案，保證分布式新能源接入配網后的電能質量，進而實現能源穩定運輸的目的。高質量分布式新能源接入的支持，可以為區域提供充足的電力資源。通常情況下，分布式新能源提供的能源可配合動態無功補償裝置使用，如濾波器和靜止無功補償器等，這些裝置響應迅速，可有效保障電能質量。為了進一步保證分布式新能源電能接入質量，在實際建設施工的過程中，首先，需要明確接入方式，成組分布式接入是優選，能有效控制電網電壓波動。其次，需要安裝變速恒頻電源，其能對出現電壓閃變的情況進行有效控制。最后，需要安裝濾波器以及變頻裝置，從根本上減少諧波對整體運行造成的干擾。此外，根據調查研究，分布式新能源在配電網運行的過程中，通常會產生頻率波動的情況。對此，建議通過提升電網系統自身阻尼系數的方式進行相應的干預，該辦法不僅能提升電網運行效率，還能確保電能質量。在此過程中，還應根據實際情況設計高效保護閾值，避免出現頻率崩潰的風險。

（四）引進新技術

現階段，隨著科學技術的不斷發展和進步，傳統分布式新能源技術已經無法很好地滿足當前電力系統運行的需求。因此，在將分布式新能源接入配電網的過程中，可以引進新技術，其中智能電網技術是最為重要的技術，可以從根本上提升整體電力系統的運行質量和有效性。智能電網技術主要依靠信息技術以及通信技術，并將其與新能源技術相融合，形成完整的智能電網技術，對電力資源進行調度和管理，從根本上保證電力資源的有效利用率。智能電網系統涵蓋了智能電表、智能電網檢測以及智能電網控制系統等多個關鍵要素，不僅能夠對分布式新能源進行合理調度，還能實時監控其運行生產狀態，確保電網運行的穩定性以及安全性，實現優化傳統電網系統的目的。

同時，在實際建設的過程中，還可以積極利用儲備技術，將已生產但是未使用的電力資源進行儲備，以供不時之需。尤其是電網負荷波動較大時，儲備技術能夠發揮關鍵作用，提供穩定的電力資源，保證供電的穩定性。儲備系統的構建涉及機械儲能、電化學儲能以及超級電容儲能等多個方面，能夠有效儲存多余的分布式新能源電力資源，并在有需要時釋放電能，從而避免電力故障對區域內經濟以及居民日常生活造成影響，保證電力系統運行的穩定性以及安全性。

此外，還需要引進新型開關技術，該技術主要用于電力設備的開啟和關閉，是保證電力系統以及電力設備穩定運行的關鍵。新型開關技術包括真空開關、氣體絕緣開關以及光電開關等多種形式，可以根據實際情況選擇最合適的開關類型。這些新型開關技術具有響應速度快的特點，可以更好地起到保護作用，確保電力系統的安全穩定運行。

四、結語

綜上所述，我國在發展建設過程中消耗了大量能源，并產生了顯著的碳排放，其中電力行業尤為突出。針對此情況，電力部門積極推動分布式新能源與配電網的有效連接，旨在從根本上保證電力系統運行的穩定性，并防止電力事故對區域內經濟以及居民日常生活造成嚴重的不良影響。這種連接方式的大規模推廣和應用，不僅提升了電力資源的利用率，更有助于節能減排目標實現，為我國可持續發展貢獻力量。

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