分布式能源大规模接入背景下配电网络可靠性提升的研究

王国帅

摘要：分布式电源应用的广泛推进让配电网络更具复杂性。发展过程中要兼顾配稳定性和分布式电源商的可营利性。本文就分布式能源大规模接入背景下的配电网络可靠性提升做了研究，从改善分布式电源规划策略、改善配网结构规划、提升配网自动化水平方面作了建议。

关键词：分布式能源；配网可靠性；规划策略；配网自动化

引言

随着国家新能源战略的推进，电网接入的新能源占比逐年增加，各类分布式能源（Distributed Generation）的增加，改变了传统电网格局。分布式电源存在出力的不确定性，其接入形成多源网络，尤其给配电网络可靠性带来冲击，但总体来看分布式电源的接入对配电网网络损耗的改善能力以及有效减少停电损耗的优势是不可或缺的。因此在规划分布式电源和配网时，要充分考虑电网对DG的消纳能力和DG的不确定性，力求提升效率平衡供需。

1改善分布式电源规划策略

分布式电源的规划，既要考虑技术指标同时也要考虑经济指标，从用户、配电网络公司以及分布式能源发电商等利益主体出发，考虑多方面经济收益和技术指标提升效率协调规划，提升配网公司接受意愿，改善多方收益水平，降低用户用电成本，这样才能更具现实意义和可执行性。国内外学者从多方面进行过研究，包括对分布式电源的介入位置、配置容量、配套无功补偿的研究等。文献[1]从DG发电商和电网公司两个主体出发，通过双向双层规划协调实现双方经济型共赢——分别以二者收益为目标，同时优化配饰位置和配置容量，有效提升配网消纳能力和配网稳定性。

从分布式电源配置位置的角度来看，DG的配置原则之一就是就近配置就近满足负荷要求，电能在传输过程的损耗的能极大减少。在DG配置前通过仿真计算，分别分析出配网内部不同节点网络损耗的有功灵敏度以及无功灵敏度，继而可通过灵敏度排序对比选取一个或多个补偿装置接入点。同时采用孤岛划分，以分布式电源为中心，考虑孤岛内部最大负荷配置DG容量。供电故障情况下，以分布式电源为中心的孤岛，形成新的短期供电回路，保证供电可靠性，避免停电损失。由此引出，从停电损耗减少的角度出发，可以构建一种分布式电源运营商和配网公司的融合互助模型。在当下政策倾斜于清洁能源和新能源的情况下，分布式能源运营商作为后发主体可将其作为规划的上层，配网依据DG的分布，配置自身的补偿装置划分孤岛分布。

2改善配网整体架构的规划

就配网可靠性建设来讲，结构的合理设计是根本前提。配网结构与实际需求的配合程度是否足够高，是配网建设事实践性的核心要素。配网规划中，要考虑主管需求和客观环境，结合当下资源信息，合理配置设备位置和选型，设计者应注意技术更新和新设备、新材料、新技术的迭代，注重信息化自动化水平提升。同时，配网通信系统的规划也应成为配网规划中的重要考虑点。配网技术水准的直观反应就是通信系统水准。通信系统作为配网信息通路和资料链接的纽带，直接影响配网的质量。规划时，要采取更可靠的通信模式，让信息转化、信息搜集、信息整理、信息传输、指令反馈到最后的操作执行成为可靠完整的整体，同时应可查、能自证，使配网系统能够向着更加稳定和可靠的方向发展。

分布式能源大规模介入背景下，其具有的影响电能质量的波动性和随机性特点，有可能影响整个电网的特性。从配网规划的角度来看，应当对此做出的特定的反应和调整。国内外学者能对解决分布式电源接入后的网络波动问题做了许多研究，其中储能介入来平滑分布式电源出力波动方案被许多学者做了深入研究。储能系统的快速反应和双向流动能力使之成为是稳定新能源出力的优质选择。文献[2]提出了一种基于改进多目标粒子群算法的配网储能配置优化方法，旨在对储能的容量选取和配置位置提供最优的选择方案，包括储能类型和最优光储配置组合方案。类似的研究大量存在，储能在实际中的使用效果也有验证。因此配网规划中，电网公司是否可以考虑投入自己的储能系统以提升配网甚至输电网的稳定性，是值得考虑的，若有更新的研究提出更好的方案，也可在实践检验中考虑采纳。

3提升配网自动化建设水平

配网自动化建设水平的提升，是有效提升配网可靠性的直接方式之一。在电力大发展初期，配电网络系统的管理主要是人工管理模式，电力系统的复杂庞大以及设备的繁杂决定了传统管理方式难度巨大且工作效率不高。特别是故障时的选点选线困难，故障解决慢，难度高。配网自动化系统在信息搜集处理、信号监测、故障定位方面较之人工效率更高，为后续故障的解决奠定了基础。目前，配网自动化建设水平已经有很大的提升，系统的便利程度提升巨大，但我们还是要充分认识到现有配网自动化系统的的成熟度，自动化系统本身可能存在的一些缺陷，也会为配网本身带来新的风险。

针对此种认识，在建设过程中，要不断提高对自动化系统本身的理解和改进，明确配网的针对用户和发展对象，充分考虑网内的各种影响因素。供电效率和电能质量的提升要依托于对配网自动化水平的不断优化提升。在实际建设过程中，充分兼顾当先实际需求的同时，要具有充分的前瞻性，为今后建设留有改进裕度。

4结语

布式能源大规模接入背景下，改善分布式电源规划策略、改善配网结构规划、提升配网自动化水平，都可为提升配网稳定性做出贡献，在实践中要注意不同方面的新技术应用，以达到不断地改善。

参考文献

1. 钟浩,郑城宇,李世春.计及配网停电损失的DG双层规划方法[J].电测与仪表,2021,58(03):60-67.

2. 李建林,谭宇良,王含,黄健.配网及光储微网储能系统配置优化策略[J/OL].高电压技术:1-12[2021-04-29].

3. 陈梓坚.配网自动化建设对供电可靠性影响[J].电工技术,2020(22):80-82.

4. 李德智.配电网规划提升配网可靠性的研究[J].工程技术研究,2019,4(22):157-158.

5. 孙枭,段忠德,张朝蓓,夏海.计及分布式电源的配电网可靠性研究[J].集成电路应用,2021,38(02):54-55.

6. 周炳华,王洋,李峰,崔金栋,冉子晗.城市能源互联网视角下的主动配电网规划设计与策略研究[J].华电技术,2021,43(01):59-65.