夏榮華

　　(協(xié)鑫能源工程有限公司江蘇南京210063)

　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，智能配電成為電網(wǎng)配電的趨勢，其中微網(wǎng)技術(shù)能夠在不依賴大電網(wǎng)支撐下正常運(yùn)行，有效地解決分布式電源大量介入配電網(wǎng)難題。與此同時(shí)，分布式發(fā)電也是日常生活中較為常用的一種方法，技術(shù)發(fā)展相對前兩者也更加成熟。由于政府頒布相關(guān)政策支持，分布式發(fā)電技術(shù)在我國得到了更為廣泛地應(yīng)用。但是，分布式發(fā)電如何并網(wǎng)運(yùn)行一直是電力行業(yè)需要解決的難題。文章對分布式發(fā)電、微網(wǎng)、智能配電網(wǎng)技術(shù)的概念、運(yùn)行特性、技術(shù)問題及其發(fā)展的意義等方面進(jìn)行研究分析。

　　關(guān)鍵詞：電能發(fā)展;分布式發(fā)電;微網(wǎng)技術(shù);智能配電網(wǎng);面臨挑戰(zhàn)

　　1分布式發(fā)電的發(fā)展與挑戰(zhàn)

　　1.1分布式發(fā)電現(xiàn)狀

　　分布式發(fā)電是利用多種分散能源來進(jìn)行發(fā)配電的技術(shù)。這里的分散能源所包含的種類繁多，可再生能源和不可再生能源都被包括在內(nèi)。太陽能、風(fēng)能、潮汐能等都是分布式發(fā)電所利用的主要能源，而一些地區(qū)不具備相應(yīng)條件，一般使用煤炭和天然氣進(jìn)行發(fā)配電。

　　分布式發(fā)電的規(guī)模范圍較廣，發(fā)電量可以從幾百千瓦到兆瓦級，我國目前通常使用的是中小型的分布式發(fā)電。分布式發(fā)電不僅在我國得到廣泛應(yīng)用，歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家也對分布式發(fā)電投入了大量的人力物力進(jìn)行相關(guān)研究。

　　歐盟連續(xù)在以“能源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展”為主題的第五、六、七框架計(jì)劃支持了一系列與分布式發(fā)電接入技術(shù)和可再生能源有關(guān)的研究項(xiàng)目。與此同時(shí)，美國在分布式發(fā)電研究上投入的經(jīng)費(fèi)更多。美國政府為了促進(jìn)分布式技術(shù)發(fā)展，不僅在國家有關(guān)技術(shù)實(shí)驗(yàn)部分開展分布式發(fā)電研究項(xiàng)目，而且在各大高校和電力企業(yè)投入大量資金來全面推廣分布式發(fā)電技術(shù)。

　　我國在分布式技術(shù)相關(guān)研究上起步較早，在2009年就成立相關(guān)分布式發(fā)電技術(shù)研究所，并且配備了科技含量較高的研究設(shè)施和技術(shù)水平過硬的科研人員。我國在分布式發(fā)電技術(shù)上的相關(guān)研究，不僅是分布式發(fā)電逐漸發(fā)展成熟的關(guān)鍵基礎(chǔ)，也為分布式發(fā)電推廣應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

　　1.2分布式發(fā)電的發(fā)展前景

　　分布式發(fā)電，可以降低發(fā)電的千瓦電能成本，尤其是在電能投入使用后，更大程度的降低了電能的使用成本，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)榉植际桨l(fā)電的良好優(yōu)勢，國家已經(jīng)展開了對分布式發(fā)電的扶持行動，由此可見，分布式發(fā)電已經(jīng)普遍的使用到了人們的生活當(dāng)中。因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量日益提高，電能的消耗也越來越大，小型的分布式發(fā)電已經(jīng)不能滿足人們的需求。所以，新型模式的并網(wǎng)發(fā)電得到了廣泛的應(yīng)用，這種新型的模式可以為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供一定的保障。在中低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)的過程中，如果分布式發(fā)電電能的數(shù)值高達(dá)一定程度后，會很大程度的影響正在運(yùn)行的配電網(wǎng)系統(tǒng)，進(jìn)而降低了用戶用電的穩(wěn)定性。從目前的配電系統(tǒng)的使用情況來看，它還不能有效的把分布式發(fā)電電能大面積地接入到配電網(wǎng)中[1]。

　　1.3分布式發(fā)電面臨的挑戰(zhàn)

　　由于我國人口眾多，導(dǎo)致油田、天然氣等燃料價(jià)格相對較高，所以用天然氣來提供發(fā)電的成本非常高，而根據(jù)分布式發(fā)電的節(jié)能特點(diǎn)的優(yōu)勢，應(yīng)該選用成本較低的自然資源或是可再生能源來作為燃料。選擇好適當(dāng)?shù)娜剂现�后，分布式發(fā)電仍需要面對兩個(gè)方面的挑戰(zhàn)。第一，占地面積的挑戰(zhàn)，因?yàn)槲覈�的人口�?shù)量龐大、分布密集，所以在城市占地中建設(shè)分布式發(fā)電基站是比較困難的。第二，表計(jì)成本的挑戰(zhàn)，分布式發(fā)電的電能注入配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)是需要記錄的，而大部分居民在白天工作，消耗的電能極少，所以需要雙向測量來更新電流表，進(jìn)而需要大量的表計(jì)更換，增大了電能成本。

　　2微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與挑戰(zhàn)

　　2.1微網(wǎng)技術(shù)的概括

　　微網(wǎng)的本質(zhì)就是小型配電系統(tǒng)，其能夠獨(dú)立的進(jìn)行控制和管理。從運(yùn)行角度來看，微網(wǎng)既能作為一個(gè)獨(dú)立的整體進(jìn)行自我運(yùn)行，還能實(shí)現(xiàn)和外部電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)的目的。微網(wǎng)主要包括：電能儲備裝置、分布式電源、能源轉(zhuǎn)換裝置、監(jiān)控保護(hù)裝置。

　　2.2微網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景

　　微網(wǎng)技術(shù)對分布式電源在并網(wǎng)過程中產(chǎn)生的問題可以進(jìn)行有效的解決，這樣可以使分布式發(fā)電技術(shù)在中低壓中被成功的使用。除此之外，微網(wǎng)技術(shù)自身的特殊屬性就包括電能儲備，并且還能對儲備的電能進(jìn)行科學(xué)有效的管理，從而為保持電網(wǎng)功率的平衡提供保障，進(jìn)而使調(diào)度人員的工作效率和質(zhì)量都得到有效的提高。微網(wǎng)技術(shù)在一定程度上對分布式發(fā)電技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充和改進(jìn)，從而使其可以被廣泛的應(yīng)用。

　　2.3微網(wǎng)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)

　　2.3.1電壓方面的挑戰(zhàn)

　　在高電壓中，如果饋線上只有負(fù)荷卻沒有分布式電源，這樣會導(dǎo)致饋線的電壓顯著的降低，但是當(dāng)饋線進(jìn)行分布式電源的有效連接，就會使微網(wǎng)中注入功率和負(fù)載電流進(jìn)行相互消除，從而使系統(tǒng)的負(fù)荷得到顯著的改善;在低電壓中，為了實(shí)現(xiàn)饋線電壓調(diào)節(jié)器的輸出電壓可以有效提高的目的，通常會使用補(bǔ)償線路壓降的方式，來達(dá)到系統(tǒng)處于穩(wěn)定電壓的狀態(tài)中。但是分布式發(fā)電向微網(wǎng)系統(tǒng)中注入的功率不達(dá)標(biāo)時(shí)，就會導(dǎo)致調(diào)節(jié)器的遠(yuǎn)端位置電壓降低的情況出現(xiàn)。

　　2.3.2頻率方面的挑戰(zhàn)

　　傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)中都會存在一定的慣量，所以頻率成為影響負(fù)荷變動初始功率平衡的主要因素之一，對于分布式發(fā)電而言，電力電子設(shè)備本身不具備儲能的特征，并且原動機(jī)的響應(yīng)速度比較遲緩，從而使得慣量較小的電源系統(tǒng)無法及時(shí)響應(yīng)電能負(fù)荷的變化[2]。

　　2.3.3諧波方面的挑戰(zhàn)

　　在分布式電網(wǎng)中，很多的電力電子設(shè)備并沒有被有效的利用，這樣導(dǎo)致大量諧波的出現(xiàn)，從而對分布式發(fā)電方式和轉(zhuǎn)化器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良的影響，同時(shí)也對電壓的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。

　　3智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)

　　3.1智能配電網(wǎng)的概括

　　智能配電網(wǎng)是利用現(xiàn)代化的科技手段，以及使用數(shù)字控制型的電器設(shè)備，來建立全新的電網(wǎng)，使其具備智能化、安全高效等特點(diǎn)。智能配電網(wǎng)一方面對先進(jìn)技術(shù)、通信技術(shù)進(jìn)行有效的集成融合，來實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)算的目的;另一方面，其可以對設(shè)備資源和客戶響應(yīng)等信息進(jìn)行有效整合和優(yōu)化，并建立成統(tǒng)一的電網(wǎng)模型，從而實(shí)現(xiàn)智能軟件的功能。

　　3.2智能配電網(wǎng)的發(fā)展前景

　　智能電網(wǎng)可以從兩方面進(jìn)行敘述。在廣義方面，智能配電網(wǎng)主要具有數(shù)字信息化和自動化的特點(diǎn)，并且還具有一定的兼容性、預(yù)防故障性等特征;從狹義方面來講，智能主要在電網(wǎng)核心建設(shè)方面得到有效的體現(xiàn)。智能配電網(wǎng)能夠使分布式發(fā)電被大規(guī)模應(yīng)用，并且可以起到對電網(wǎng)資源進(jìn)行有效優(yōu)化和科學(xué)配置的效果，從而使電網(wǎng)的正常運(yùn)行得到有效的保障，也使得提供給人們使用的電力安全性得到顯著的提高，進(jìn)而與我國可持續(xù)性發(fā)展的目標(biāo)更加的吻合[3]。

　　4結(jié)語

　　綜合上述，通過建設(shè)一個(gè)科學(xué)的智能電網(wǎng)體系和發(fā)電機(jī)制是解決我國能源問題的重要途徑，是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的核心支柱。從目前我國的發(fā)電能源的實(shí)際情況來看，分布式發(fā)電無法得到廣泛有效的應(yīng)用，使其不能充分地發(fā)揮節(jié)能優(yōu)勢的作用。所以，我們應(yīng)該積極地探索研究智能配電網(wǎng)，協(xié)調(diào)好分布式發(fā)電、微網(wǎng)以及智能配電網(wǎng)這三者的關(guān)系，充分發(fā)揮能源再利用與節(jié)能的作用，讓分布式發(fā)電更順利的投入大規(guī)模的生產(chǎn)中。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]張?zhí)?分布式發(fā)電機(jī)組微網(wǎng)方式接入智能配電網(wǎng)研究[J].供用電，2011，28(04)：28-30.

　　[2]王立峰.探究分布式光伏發(fā)電與智能微網(wǎng)的發(fā)展[J].通訊世界，2017，03(11)：160-161.

　　[3]龍文志.分布式光伏發(fā)電與智能微網(wǎng)的發(fā)展[J].建筑技術(shù)，2014，45(04)：294-300.

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