分布式发电对配电网规划的影响研究

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1、分布式发电对配电网规划的影响研究【摘要】分布式发电是伴随新型能源的开发兴起的一种新的发电技术。分布式发电的节能环保以及经济高效等优点在很大程度上弥补了传统发电方式的不足。本文通过对分布式发电的不同类型进行详细分析，并对分布式发电对配电网规划产生的潮流双向、供电设备使用率降低、问题求解难度增加等几方面的影响做出探究。【关键词】分布式发电；配电网；影响引言世界性能源危机不仅提高了人们的环保意识而且催生出了新的发电技术。随着新能源发电技术的提高，电力供应的安全性和经济性也会不断提升。目前分布式电源DG（Distri

2、butedGeneration）已经成为电力行业的研究热点，本文通过对分布式发电的技术特点以及对配电网规划的影响，对含分布式发电的配电网规划在目标函数的求解中提出新思路。1新型分布式发电方式1.1太阳能发电7太阳能光伏发电是目前得到广泛应用的新型能源发电方式。它的发电原理是通过半导体材料所具有的光电效应来将太阳能转化为电能。自然因素会对光伏发电产生比较大的影响，主要是日照强度以及电池结温会对其输出功率造成影响。虽然太阳能发电的方式仍存在成本过高、电能转化率较低等缺点，但是太阳能作为清洁能源，具有设备投入使用后

3、运行成本非常低、发电装置安全性高、建设规模灵活等优点，因此仍是发展前景被一致看好的分布式发电方式。1.2风力发电风能具有蕴藏量大、分布范围广、发电成本低、可再生等经济和环保优势。到目前为止，风力发电的技术水平已经得到提升，并且风能发电的规模也在不断扩大。风力发电的形式主要分为离网型和并网型两种。另外，风力发电还可以与其他发电方式同时运行，例如，风力发电与柴油机发电互补。联合发电模式在有效利用资源的同时，还能减低发电成本。我国进行大规模风力发电开发采用的形式主要为并网型风力发电，这种发电形式也是近年来风力发电的

4、主要发展趋势。而离网型的发电形式则主要为无电网地区的居民供给电能。1.3微型燃气轮机发电7微型燃气轮机的燃料以甲烷、天然气为主，是一种具有操作简单、体积较小、构造简单、使用寿命长、噪音小等特点的小型热力发电机。微型燃气轮机发电是DG在短期内供电规划中供电设备的最佳选择，同时是现在商业竞争力较强且发展比较成熟的DG。微型燃气轮机发电过程通常通过回热式的白朗托循环来完成，将最初产生的高周波交流电通过逆变器来进行转换，最终形成交流电来供给用户使用。另外，微型燃气轮机也存在安装费用高、热能转换功率低等缺点。因此，微型

5、燃气轮机仍没有得到大规模的发展，而是在小范围内结合热电联产技术，来有效利用废弃热能，提高系统的经济性。2分布式电源对配电网规划的影响2.1运营管理难度加大大量增加DG的接入不仅会使配电网的结构发生变化，还会加剧电网公司与DG安装用户以及独立投资商之间的冲突矛盾。由于继电保护、电压调整等问题会使系统的运行受到影响，要确保配电网能够稳定安全运行，就要增加电子设备，同时采取措施使DG能够集成到配电系统中。这一过程的实现不仅要对现有配电系统进行改造，还要将管理配电网的方式由被动转变为主动。同时，根据DG使用能源的多样

6、化，还需将配电网中的能源结构做出调整，并使各种新型能源有效地发挥作用。2.2问题求解难度增大7从数学角度来看，配电网规划问题的求解实际上是寻找优化问题最佳方案的过程，而规划问题求解的难易程度与维数密切相关。分布式电源的接入，会使发电机节点大量增加，同时使规划问题的求解过程更加复杂，难度增大。配电网的规划年限通常为5～20年，在规定的年限内，一般会假设配电网的负荷是逐年增加的，由于一些新的中、低压节点的大量增加，会导致变电站不断增建。由于规划时需同时考虑几千个节点对配网动态属性进行分析，然后与其维数相关联。而发

7、电机节点的增加，会使规划过程中寻找可以降低建造和维护成本以及电能消耗的最优网络设计方案的难度大大增加。2.3供电设备利用率降低由于DG在替代架设线路的同时，增大配电网的供电容量，因此DG的投入使用会降低对配电网的资金投入。同时DG的接入可能会使原有的供电容量处于备用状态，增加成本。用户一般只有在分布式电源不能满足使用需求的时候才会选择从系统购电。因此，当某一区域的供电容量比较大时，分布式电源接入后就足以保障该区域用户的日常使用，而导致原有的供电设备处于低使用率甚至闲置状态，从而使供电企业的投资回报率大大降低。

8、因此，在充分利用DG发电成本低的经济优势的同时，还要兼顾在配电网规划过程中使DG与原有供电容量配合使用的问题。2.4负荷的预测难度增加7负荷预测作为配网规划的基础，会在分布式电源接入到配网系统后出现的一系列不确定因素而增加难度。通常来说，分布式电源的接入是保障用户的自主需求，而对于配电系统而言，分布式电源接入后使负荷的增长模式出现了变化，造成负荷增长速度的预测难度增加，以及配电系统规划的不确定性增加