分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

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【摘要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)電力能源的需求愈發(fā)增長(zhǎng)，導(dǎo)致傳統(tǒng)集中式供電的成本、負(fù)擔(dān)都達(dá)到了一個(gè)難以承擔(dān)的地步，此時(shí)為了改善傳統(tǒng)模式的弊端，有相關(guān)研究提出了分布式發(fā)電技術(shù)，并迅速將其與智能電網(wǎng)技術(shù)相互結(jié)合，在實(shí)際運(yùn)作當(dāng)中可見(jiàn)，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用效果十分突出，不但改善了傳統(tǒng)的弊端，還提高了供電的穩(wěn)定性、便捷性。

【關(guān)鍵詞】分布式發(fā)電技術(shù)；智能電網(wǎng)技術(shù)；協(xié)同發(fā)展

引言

自智能電網(wǎng)技術(shù)的提出以來(lái)，我國(guó)供電范圍就一直在不斷的增長(zhǎng)，此時(shí)集中管理模式將不再適用，因此在理論上需要在智能電網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中并入分布式發(fā)電技術(shù)，以此來(lái)優(yōu)化電力管理工作。但在智能電網(wǎng)技術(shù)與分布式發(fā)電技術(shù)并入的過(guò)程當(dāng)中，研究者發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)問(wèn)題，即電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理存在阻礙，使得兩項(xiàng)技術(shù)的并入存在縫隙，為此本文將分析智能電網(wǎng)技術(shù)與分布式發(fā)電技術(shù)的無(wú)縫并入方法，同時(shí)探討兩項(xiàng)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展趨勢(shì)。

1分布式發(fā)電技術(shù)概述

分布式發(fā)電技術(shù)是一種靈活性高、經(jīng)濟(jì)成本低、運(yùn)作有效的電力設(shè)備布置技術(shù)，適用于大規(guī)模電力需求條件下，此項(xiàng)技術(shù)并不是新型的技術(shù)其起源于90年代中期，所以其是一種較為傳統(tǒng)的技術(shù)，在以往的應(yīng)用當(dāng)中，多數(shù)電力單位都會(huì)將分布式發(fā)電技術(shù)應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、燃料電池等發(fā)電模式當(dāng)中，此類發(fā)電模式具有發(fā)電規(guī)模小、靈活度較高的特點(diǎn)，所以時(shí)常設(shè)立在一些普通住戶附近，以此實(shí)現(xiàn)向住戶直接進(jìn)行供電的目的。而在不斷的發(fā)展之下，分布式發(fā)電技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展，其完全脫離了最原始的發(fā)電模式與電力管理模式，相比之下發(fā)展之后的分布式發(fā)電技術(shù)具有4大優(yōu)勢(shì)，如下文所述：（1）可靠性。因?yàn)榧夹g(shù)的發(fā)展，許多電力設(shè)備的先進(jìn)程度也在不斷提高，這意味著設(shè)備性能在不斷提高，此時(shí)因?yàn)榉植际桨l(fā)電技術(shù)中包含了這些設(shè)備，所以也代表了此項(xiàng)技術(shù)的可靠性增長(zhǎng)[1]。（2）經(jīng)濟(jì)效益較高。因?yàn)樵O(shè)備性能的提高，所以在進(jìn)行設(shè)備布設(shè)時(shí)，可以設(shè)備之間的距離，以此避免了遠(yuǎn)距離電能傳輸造成的線損，有利于電力單位經(jīng)濟(jì)效益[2]。（3）靈活性。靈活性是分布式發(fā)電技術(shù)原本就具備的特點(diǎn)，其能夠?qū)⑿⌒驮O(shè)備放置在任意位置，即使在電力應(yīng)急的需求下也可以隨時(shí)應(yīng)用[3]。（4）環(huán)保性。結(jié)合上文所述可見(jiàn)，分布式發(fā)電技術(shù)主要應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、燃料電池等模式當(dāng)中，這些發(fā)電模式的發(fā)電能源均為高環(huán)保價(jià)值的能源，因此體現(xiàn)出分布式發(fā)電技術(shù)的環(huán)保性。

2分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)之后產(chǎn)生的問(wèn)題

2.1系統(tǒng)規(guī)劃影響

在智能電網(wǎng)的應(yīng)用之下，電力數(shù)據(jù)的產(chǎn)出量已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)很“恐怖”的地步，并且在大量數(shù)據(jù)的交錯(cuò)之下，數(shù)據(jù)整體的復(fù)雜性也大幅度增長(zhǎng)，在此前提下，直接將分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)當(dāng)中，無(wú)疑是一種增加數(shù)據(jù)產(chǎn)出、提高數(shù)據(jù)復(fù)雜性的舉動(dòng)，在高復(fù)雜性的條件下，電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃預(yù)測(cè)會(huì)受到極大的阻礙。此外，因?yàn)榉植际桨l(fā)電技術(shù)當(dāng)中包含了多種能源，這些能源的應(yīng)用方式、應(yīng)用規(guī)模都造成智能電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃難度上升。

2.2對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成影響

在單一的智能電網(wǎng)角度上，其配電運(yùn)行的設(shè)置模式為單項(xiàng)模式，在此模式之下對(duì)電能配送的潮流、電壓等進(jìn)行監(jiān)控管理，此時(shí)直接將分布式發(fā)電技術(shù)并入其中，就導(dǎo)致單項(xiàng)模式發(fā)生了改變，例如分布式發(fā)電技術(shù)中的光能應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生與普通發(fā)電電能規(guī)模、速率不同的電壓，此時(shí)單項(xiàng)模式就需要對(duì)這種電能潮流進(jìn)行處理，而單項(xiàng)模式能效的局限性決定了其處理結(jié)果合理性不足，容易出現(xiàn)電能潮流方向、大小的變動(dòng)，此時(shí)在電力設(shè)備的角度上，就會(huì)出現(xiàn)一系列異常，例如短路、斷電等。

2.3配電網(wǎng)實(shí)時(shí)性的影響

同樣在單一的智能電網(wǎng)角度上，其本身的電能監(jiān)控工作是由統(tǒng)一的電力管理組織來(lái)完成的，會(huì)形成無(wú)源放射狀電網(wǎng)模式，管理單位只需要針對(duì)此模式進(jìn)行管控即可，但是當(dāng)并入分布式發(fā)電技術(shù)之后，會(huì)導(dǎo)致無(wú)源放射狀電網(wǎng)發(fā)生質(zhì)變，即如同上述的光能應(yīng)用問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致電能傳輸?shù)乃俾蚀嬖诓町悾藭r(shí)就無(wú)法保障配電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，此點(diǎn)在電能配送角度上是絕對(duì)不可以出現(xiàn)的一項(xiàng)問(wèn)題，值得相關(guān)單位重視。

2.4對(duì)繼電器保護(hù)裝置的影響

在以往的無(wú)源放射狀電網(wǎng)模式之下，當(dāng)電力配送出現(xiàn)了故障問(wèn)題，只需要對(duì)斷路器進(jìn)行操作，使此設(shè)備跳開(kāi)即可進(jìn)行故障清理，但并入分布式發(fā)電技術(shù)之后，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)就發(fā)生了變化，當(dāng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時(shí)，故障點(diǎn)不單會(huì)存在無(wú)源放射狀電網(wǎng)的電流，還會(huì)存在分布式發(fā)電技術(shù)當(dāng)中的電流，此時(shí)如果僅對(duì)斷路器操作是無(wú)法實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)斷電的，該現(xiàn)象就體現(xiàn)出繼電器保護(hù)裝置的保護(hù)效果不足的問(wèn)題，究其原因就在于分布式發(fā)電技術(shù)的并入。

3分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展分析

3.1分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定得知，在分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，首先需要了解分布式發(fā)電技術(shù)的分布狀況以及負(fù)荷增長(zhǎng)的程度，之后以此為依據(jù)對(duì)分布式發(fā)電技術(shù)在智能電網(wǎng)技術(shù)當(dāng)中的接入位置、接入容量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整中需要依照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)展工作，標(biāo)準(zhǔn)可以依照IEEEP1574內(nèi)容來(lái)進(jìn)行選擇，本文對(duì)IEEEP1574進(jìn)行了解之后確認(rèn)，其標(biāo)準(zhǔn)適用于所有低于10MVA的分布式電源入網(wǎng)。

3.2分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)控制方法

分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)之后會(huì)發(fā)生一系列的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題的特性進(jìn)行分析可見(jiàn)，其大多數(shù)問(wèn)題都存在難以控制的特性，因此為了保障分布式發(fā)電技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的合理運(yùn)作，需要采用相應(yīng)的控制方法。本文主要介紹了電力電子技術(shù)、功率管理系統(tǒng)兩種控制方法，具體如下文所述：（1）電力電子技術(shù)。在電力電子技術(shù)領(lǐng)域中，一種即插即用的技術(shù)受到了廣大用戶的青睞，本文通過(guò)前人研究了解到，此項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)Ψ植际桨l(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)并行進(jìn)行有效控制，控制側(cè)重點(diǎn)在于協(xié)調(diào)性控制、能量控制。應(yīng)用當(dāng)中，首先采用電力電子耦合技術(shù)構(gòu)建并行電路，此電路有兩個(gè)顯著的功能特點(diǎn)：①支持接口快速轉(zhuǎn)換；②限制短路電流。其次，在電力電子耦合并行電路當(dāng)中，可以始終保持短路電流低于額定電流200%，以此維持電路的穩(wěn)定性。此外，雖然此項(xiàng)技術(shù)的性能良好，但同樣存在一個(gè)“致命”的缺陷，即當(dāng)電力故障發(fā)生之后無(wú)法恢復(fù)系統(tǒng)的電壓與頻率，不利于配電運(yùn)作。（2）功率管理系統(tǒng)。此管理系統(tǒng)主要是針對(duì)上述電力電子耦合并行電路缺陷而設(shè)定的，其中包含了許多控制模塊，可以針對(duì)電力電子耦合并行電路中的無(wú)功、有功電力潮流進(jìn)行控制，因此可以作為電力電子耦合并行電路的終端處理系統(tǒng)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，功率管理系統(tǒng)具備3種不同的控制模式，即電壓下垂特性調(diào)整、電壓調(diào)整策略制定、電力潮流因子校正，因此該管理系統(tǒng)的靈活性也相對(duì)較高，可以避免電壓下垂特性出現(xiàn)偏離、電力總線合理電壓維持、校正電力潮流因子實(shí)現(xiàn)母線無(wú)功補(bǔ)償。此外，因?yàn)楣β使芾硐到y(tǒng)本身不具備通信功能，所以也存在一定的弊端，對(duì)此本文建議電力單位采用相應(yīng)的優(yōu)化方法來(lái)進(jìn)行改善，例如智能電網(wǎng)高級(jí)故障管理系統(tǒng)。智能電網(wǎng)高級(jí)故障管理系統(tǒng)能夠在電力發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)通信功能使分布式供電應(yīng)用轉(zhuǎn)化為孤島模式，避免了故障的擴(kuò)散。

4結(jié)語(yǔ)

本文主要分析了分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，分析首先對(duì)分布式發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了概述，了解了此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用面以及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，之后針對(duì)分布式發(fā)電技術(shù)并入智能電網(wǎng)技術(shù)后產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析，了解了此兩項(xiàng)技術(shù)并入的難度，最終提出了兩者協(xié)同發(fā)展的方法，主要包括標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、控制方法兩個(gè)部分。

參考文獻(xiàn)

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[2]吳朋.智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀與困境[J].電子制作，2016（12x）：73.

作者：吳義俊 單位：國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司安慶供電公司