分布式电源的配电网规划与优化运行研究

分布式电源的配电网规划与优化运行研究

高成恩

国网天津市电力公司武清供电分公司 天津市武清区 301700

摘要：目前在我国积极开展清洁能源的基础上，我国分布式电源规划的规模逐渐进行扩大，并且城市发展的过程中已经是越来越多的分布式电源被接入到其中，为城市的配电系统发展带来一定的影响。在对配网进行建设中需要对其分布式电源的接入情况作出合理的分析，只有保证规划的有效性，才可以对配网系统的安全性进行提升，加强配网运行时的可靠性。基于此，本文介绍了分布式电源的优点及其对配电网规划的影响，提出了分布式电源的配电网优化运行策略，仅供参考。

关键词：分布式电源；配电网；规划；优化运行

引言

近年来，国家大力发展清洁能源，分布式电源规模快速增长。由于大量的分布式电源接入城市配电网，对城市配电系统产生了一定的影响。在配电网建设过程中，要综合考虑分布式电源的接入，从而合理规划配电网，保证配电网系统的安全可靠。

一、分布式电源的优点

对于广大使用者来讲，就近发电、不集中供电的分布式电源可以给使用者以及全社会产生较壮观的效益。这些效益能够减少末端使用者的使用费用，增加电能的品质及其安全性；同时，对于再生能源的分布式电源的合理使用能起到优化环境的作用。对于供电企业来讲，分布式电源位置的恰当分布能够降低资源的浪费，能够满足系统对于紧急情况下的后续资源不足等额外的服务，增加电力供应需求的安全性与可持续性。

二、分布式电源对配电网规划的影响

（一）配电网规划更加复杂

分布式电源对配电网规划的负荷预测、目标等方面可以造成一定的影响，其可以满足部分偏远地区或者商业区用户需求，减少用户从配电网主网中的获电量，从而抵消电网负荷的增长。配电网的电力负荷预测是根据配电网的增长量，如果分布式电源抵消了配电网负荷的增长，则降低了配电网的预测准确性和可靠性；分布式电源对配电网规划目标的影响主要体现在传统的配电网主要考虑配电网建设投资和运营费用，如果配电网规划中考虑到分布式电源，则要考虑到配电网对分布式电源的容纳能力。由于分布式电源的分布不规律，负荷增长具有很大的随机性，增加了电网规划的难度。配电网规划不仅要满足电力增长负荷要求，而且还要考虑到分布式电源功率需求，配电网的电源电压和分布式电源位置要相互协调，从而发挥分布式电源的优势。

（二）分布式电源对配网规划承载预测的作用

分布式电源的大量使用给电力系统带来了一定的用电压力，其对于电力系统的承载量的估算、发展和运行都产生了影响。现在，有许多使用者会使用分布式电源来解决用电需求，这让配电网的实际工作人员对于电力系统承载量的使用情况变得难以把握和精确预算，而这一行为会对配电网规划运行产生一定的影响。

（三）配电网运行模式的变化

配电网主要由架空线路、电力电缆、变压器、隔离开关、无功补偿装置等设备构成，配电网运行过程中受到电压、线路潮流、线路损耗等方面的影响，会产生的一定的线损率。分布式电源并入到配电网系统中，配电网的结构和运行方式发生了变化，分布式电源和配电网主电源存在一定的差异，在分布式电源规划设计的时候，需要综合考虑到负荷曲线。所以分布式电源配电网采用双层规划，按照成本最低的原则，建立配电网负荷电源和分布式电源的运行时间、负荷曲线，从而计算机桩装机容量，这是第一层规划。然后将最低建设成本作为目标函数，确定分布式电源的配置和配电网的网络架构，这是第二层规划。双层规划是一种二层递阶结构，根据目标函数和约束条件进行上、下层决策，上层先给出一个决策变量，下层各个子系统根据这个决策变量作为参量，然后根据目标函数和约束条件，在一个可能的范围计算出最佳结果，然后将这个最佳结果反馈给最上层，在这个基础上求得最佳值。

三、分布式电源的配电网优化运行策略

（一）配网的重构分析

主要是将其网络拓扑进行相应的改变，通过利用变压器的运行方式以及供电路基进行改变，能够有效地降低网络的损耗，如果在电力系统之中，并没有存在着分布式的电源，那么对于总网络的损耗中，配网的损耗所占据的比例是相对较高的。如果将其接入到分布式的电源配网后，那么需要对其运行过程中的经济性进行充分的考虑，并且也需要对其费用方面的消耗引起高度的重视。其中主要是包括了两个方面：一是为线损的费用，二是为分布式电源能耗的费用。对于分布式的电源来说，由于供电的距离是相对比较远的，此可以对其进行负荷削峰填谷，保证其供电的可靠性得到不断地提高，同时也可以更好的补充主网和支撑主网。但是要想使其网络的损耗最低，那么必须要保证其可以完成配网重构的工作，通过采取合理的措施对其传输的功率做出相应的约束，这样能够使其网络拓扑可以对分布式的电源和主网的发电计划产生一定的影响，在网络拓扑确定后，便可以通过采用潮流的方法对其网络损耗值作出合理的计算。然而在看对其配进行重构的过程中，必须要对其分布式的电源作出合理的处理，其方法主要是可以将其归纳成为以下两个方面：一是需要对分布式的电源采取相应的措施进行积极优化，二是需要将其目标函数可以设定成为网络损耗最小的情况。

（二）分布式电源在配电网中安装位置的优化

分布式电源与配电网相连接，一定程度上会造成供电设备利用不充分的问题，形成一定量的沉入成本。配电网节点边际容量成本能够将不同节点中当前供电容量利用率反映出来。若分布式电源边际容量成本大于分布式电源，则提示于该节点安装分布式电源能够使供电设备投资得到节约，反之则提示该节点无法充分利用供电设备。通常情况下，在分布式电源没有接入配电网的情况下，末端节点电压最低，在分布式电源不吸收电网能源的情况下，一定程度上会提升全网的电压。在分布式电源渗透率相同的情况下，由于馈线是分散的，因此能够有效支撑起系统电压，分布式电源与馈线末端位置接近或分布式电源有着比较大的接入容量，会使系统电压进一步升高，附近系统也会不同程度上受到分布式电源的影响。因此，相关人员需要在分布式电源接收前，重点分析系统内部各个节点的电压分布特性。

（三）经济调度分析

电网的经济调度主要是包括两个方面：一是为空间上，需要对其线路以及变压器的负荷作出经济系的分配，使其可以让电网的损耗值最低。二是时间上，需要对削峰填谷以及负荷率进行相应的调整，让负荷曲线能够达到平衡的状态下。因为分布式的电源运行时相对较为灵活，在安装的过程中安装点比较多，所以需要在空间和时间上对其负荷情况作出合理的调整，保证其变压器在运行时候可以更加合理。首先分布式的电源功率出现变化的情况下会导致其并列运行的变压器投切出现变化，其次将其分布式的电源和配电网进行重构配合，可以对其分列运行时候的变压器负荷作出合理的调整，这样可以更好的保障配网能够安全稳定的运行，促进电力单位自身的经济效益得到全面的提高。

结束语

总之，分布式电源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，不仅可以使现代配电网规划研究可以更好更有力的运行，同时也会为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]韩冰,孙海洋.基于分布式电源的主动配电网规划关键问题研究[J].电子乐园,2021(4):1.

[2]陈磊,吕新生.分布式电源的配电网规划与优化运行研究[J].信息周刊,2020(4):1.

[3]姚海燕,周炳华,王德君,等.考虑分布式电源接入配电网规划优化研究[J].电工技术,2020(23):3.