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浅谈智能分布式在配网自动化探索

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：生一健

[导读] 摘要：随着社会的不断发展，分布式发电技术与大电网联合已成为国家电力行业发展的重要趋势，由于我国分布式发电技术与智能电网的融合正处于尝试阶段，没有充足的实践经验，相关电力部门一定要加强研究与探索。

        （国网晋中供电公司山西晋中 030600）
        摘要：随着社会的不断发展，分布式发电技术与大电网联合已成为国家电力行业发展的重要趋势，由于我国分布式发电技术与智能电网的融合正处于尝试阶段，没有充足的实践经验，相关电力部门一定要加强研究与探索。可以有效地借鉴发达国家的技术成果，加强对智能电网建设与规划的重视，制定科学的保护方案，为分布式发电技术与智能电网技术的融合提供保障。
        关键词：智能电网；分布式发电；自动化；协同发展
        引言
        智能电网与分布式发电技术两者的结合，以及在电网系统中的运用，是我们现在和将来都需要探讨的问题。智能电网技术将分布式发电技术的运用效率提升到了一个新的高度。这是我国电网在未来发展的目标和方向。同时，智能电网技术和分布式发电技术不应该分开，两者需要相互依存，相互促进，智能电网技术是分布式发电技术的有力保障，通过两者结合，可以更好地满足我国电网的实际需要。现在，我国无论在智能电网技术的应用上，还是分布式发电技术的应用上，都尚未成熟，我们还有诸多需要攻克的难点，唯有加强重视程度，认真发展科学技术，才能不断提高智能电网和分布式发电技术的安全性和可靠性，才能在不远的将来实现技术的良好运用。
        1分布式发电
        1.1分布式发电的定义和概念
        分布式发电是美国于1978年在公共事业管理政策法律中第一次提到，它的定义是，直接设置在配电网内的或通常分布在负荷附近的一些发电设备，通过它可以实现发电的高效化，提高发电的安全性和经济性，使发电过程更为安全可靠。至于分布式发电的电源即在发电中需要使用到的设备，包含但不仅限于光能发电、风能发电、燃料类电池等，诸如此类规模比较小的发电设备，不仅能够设置在用户身边，而且能够为有需要的地方直接输送电能。
        1.2分布式发电的特点
        分布式发电的主要特点如下：首先，也是最重要的一点，分布式发电可靠性较高。由于分布式发电操作简单容易上手，电源规模也较小，以微型或中小型机组居多，并且各个电站之间也是互相独立的，所以分布式发电不容易出现大范围的供电事故。其次，分布式发电具有经济性。小距离输电可以减少不必要损耗带来的额外支出，使线路磨损和不稳定的情况更少发生。除此之外，分布式发电具有很强的灵活性。由于分布式发电需要的建设成本较低，其电源体积较小，建设所需的时间也较短，因此，可以用很短的时间、更少的资金投入，最大限度地解决供电问题。最后，分布式发电对环境友好。由于分布式发电中通常使用的是天然气等清洁能源，因此，其对环境友好度高。而且分布式发电通常是就近供电，降低供电线路的建设中的电磁污染，对环保具有重要意义。
        2分布式发电与智能电网的结合的意义
        现阶段电力的市场化改革面临形势严峻，普通用户对于相关的服务也日益提出了更高的要求。所以不断增进新技术的运用尤为重要，不仅较好地适应了客户和市场的全面需要，对于提高电力行业的软实力也十分必要。分布式发电技术与智能电网技术相结合，在实际运用中，取得了良好的效果。但是，现阶段的运用还突出了一些需要我们解决的问题，主要问题有以下几方面：
        2.1系统规划问题
        随着经济的不断发展，电力的服务也在不断复杂化，由于现阶段电力数据的多样化，数据有着变化性强、复杂程度高的特点。分布式发电和智能电网技术结合将会大大增加数据的复杂性，数据来源更多，数据变化程度更高，所以必须要增强电网系统的整体规划，实现不同端口的有效管理，以避免其对于整体的影响。在分布式发电技术和智能电网技术结合的研究中，有很多方面的研究力度不够，尤其是对于整个系统的统筹和分析方面。为了更快更好地解决数据处理中的诸多问题，使整个系统运行更稳定，更有保障，我们必须注重系统的统筹规划。

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数据的日益复杂是分布式发电和智能电网技术结合难以避免的问题，这将对整体产生诸多影响，很多能源可以被分布式发电技术所应用，对能源如何应用以及能源应用的规模等，这些方面都要智能电网技术的整体设计，统筹规划，才能使整体功能的发挥更加可靠。
        2.2电网系统稳定运行方面的问题
        保证电能的稳定输出很重要，除了运用单一的智能电网和匹配设置相应的模式外，还需要及时检测，实现智能化管理。分布式发电和智能电网技术的融合存在以下问题，因为分布式发电使用的太阳能发电技术，电压复杂，有很多的端口需要管理，因此，要想全面监控，就无法使用单一的监控模式，这一技术的局限性难以改变，对于整个系统的供电稳定会有一定影响，并且容易发生一些供电事故。
        2.3配电网数据传输管理的动态性问题
        为使电力管理的统一性得到保障，实现电能的有效监控很重要，这需要动态的监控，即根据系统运行的具体情况进行关于模式的调整。分布式发电和智能电网技术的结合，可能会在光能应用中出现问题，改变了无源放射状电网的性质，使电能的传输率降低，这样就难以保证对配电网数据的管理和传输，对后续的判断与处理造成一定影响。除此之外，分布式发电和智能电网技术的结合，会使配电网发生结构上的变化，若是电力系统出现了事故，将会对问题的排查造成影响，故障隐患可能是多方面的，比如，在无源放射状电网中，或者在分布式发电技术中，单纯的断电保障无法彻底排解事故，而且会对继电器的保护装置造成影响。
        3分布式发电技术和智能电网技术的协同发展思路
        3.1强化标准化体系的建设
        在分布式发电技术与智能电网的融合期间，相关技术员应强化对二者负荷变化、使用性能、分布情况的深度研究，再根据电力系统功能运行的标准、关键的技术参数等情况，有效地在智能电网中并入分布式发电技术。同时，需清晰地设定接入的容量、位置，结合试运行状况，展开动态的调整，可按照IEEEP1574内容，实施配置、选择，不断总结运行规律，强化智能电网的标准化体系的建设，维护后期系统的稳定运行。
        3.2强化技术融合的全程化管控
        在分布式发电技术与智能电网融合中，会存在很多很难控制的问题。相关人员可有效地探索新的技术，如引进电力电子技术，以“即插即用”的手段对能量加以控制。需构建电力电子耦合技术的并行电路，不仅能够迅速地转换接口，而且能够限制短路电流，保证短路电流一直低于额定数值，即便发生电力故障，也可确保电路的稳定运行。当然，该技术也存在自身的缺陷，即当电力系统出现故障时，系统的电压、频率等无法恢复到正常状态，影响了配电系统的通畅运行。对此，相关专家开发功率管理系统。在这一系统中，能够设置若干的控制模块，可有效地控制并行电路中的有功、无功电力潮流，把其配置于电力电子耦合并行电路系统的终端，这样即可对功率进行全程化控制，增强电网系统的安全性。这种技术一般分为3种控制手段，即制定电压调整策略、调整电压下垂的特性、校正电力潮流因子。有利于稳定电力系统电压，及时进行电力潮流因子的校正，保证母线无功补偿。这一技术也存在弊端，具体表现在自身的通信管理功能较差。为此，可引进智能电网的高级故障管理技术，优化通信功能，使得电力系统中一旦发生故障，即可借助通信系统，保证分布式供电系统的独自运行，以免给整个电网系统运行造成影响。
        结束语
        新式电网系统的投入使用，需要新的发电模式的支持，进而更好地带动各个行业的运营与发展。分布式发电技术目前已在发达国家得到大量应用，体现出良好的优越性。因此，相关人员需强化分布式发电技术与智能电网的协同发展研究。
        参考文献：
        [1]田雨青.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电子技术与软件工程，2019，21：206-207.
        [2]竹瑞博，王栋.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].通信电源技术，2016，3306：172-173.
        [3]朱晓军，朱建华，朱振旗，甘中学.分布式能源网络系统的探索与实践[J].科学通报，2017，6232：3672-3682.