分布式发电技术与智能电网技术的发展

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【摘要】随着社会的不断发展，我国对电力能源的需求愈发增长，导致传统集中式供电的成本、负担都达到了一个难以承担的地步，此时为了改善传统模式的弊端，有相关研究提出了分布式发电技术，并迅速将其与智能电网技术相互结合，在实际运作当中可见，此项技术的应用效果十分突出，不但改善了传统的弊端，还提高了供电的稳定性、便捷性。

【关键词】分布式发电技术；智能电网技术；协同发展

引言

自智能电网技术的提出以来，我国供电范围就一直在不断的增长，此时集中管理模式将不再适用，因此在理论上需要在智能电网技术当中并入分布式发电技术，以此来优化电力管理工作。但在智能电网技术与分布式发电技术并入的过程当中，研究者发现了两个问题，即电网系统的监控和管理存在阻碍，使得两项技术的并入存在缝隙，为此本文将分析智能电网技术与分布式发电技术的无缝并入方法，同时探讨两项技术的协同发展趋势。

1分布式发电技术概述

分布式发电技术是一种灵活性高、经济成本低、运作有效的电力设备布置技术，适用于大规模电力需求条件下，此项技术并不是新型的技术其起源于90年代中期，所以其是一种较为传统的技术，在以往的应用当中，多数电力单位都会将分布式发电技术应用在风力发电、太阳能发电、燃料电池等发电模式当中，此类发电模式具有发电规模小、灵活度较高的特点，所以时常设立在一些普通住户附近，以此实现向住户直接进行供电的目的。而在不断的发展之下，分布式发电技术也得到了不断的发展，其完全脱离了最原始的发电模式与电力管理模式，相比之下发展之后的分布式发电技术具有4大优势，如下文所述：（1）可靠性。因为技术的发展，许多电力设备的先进程度也在不断提高，这意味着设备性能在不断提高，此时因为分布式发电技术中包含了这些设备，所以也代表了此项技术的可靠性增长[1]。（2）经济效益较高。因为设备性能的提高，所以在进行设备布设时，可以设备之间的距离，以此避免了远距离电能传输造成的线损，有利于电力单位经济效益[2]。（3）灵活性。灵活性是分布式发电技术原本就具备的特点，其能够将小型设备放置在任意位置，即使在电力应急的需求下也可以随时应用[3]。（4）环保性。结合上文所述可见，分布式发电技术主要应用在风力发电、太阳能发电、燃料电池等模式当中，这些发电模式的发电能源均为高环保价值的能源，因此体现出分布式发电技术的环保性。

2分布式发电技术并入智能电网之后产生的问题

2.1系统规划影响

在智能电网的应用之下，电力数据的产出量已经达到了一个很“恐怖”的地步，并且在大量数据的交错之下，数据整体的复杂性也大幅度增长，在此前提下，直接将分布式发电技术并入智能电网当中，无疑是一种增加数据产出、提高数据复杂性的举动，在高复杂性的条件下，电网系统规划预测会受到极大的阻碍。此外，因为分布式发电技术当中包含了多种能源，这些能源的应用方式、应用规模都造成智能电网系统规划难度上升。

2.2对电网系统稳定性造成影响

在单一的智能电网角度上，其配电运行的设置模式为单项模式，在此模式之下对电能配送的潮流、电压等进行监控管理，此时直接将分布式发电技术并入其中，就导致单项模式发生了改变，例如分布式发电技术中的光能应用，会产生与普通发电电能规模、速率不同的电压，此时单项模式就需要对这种电能潮流进行处理，而单项模式能效的局限性决定了其处理结果合理性不足，容易出现电能潮流方向、大小的变动，此时在电力设备的角度上，就会出现一系列异常，例如短路、断电等。

2.3配电网实时性的影响

同样在单一的智能电网角度上，其本身的电能监控工作是由统一的电力管理组织来完成的，会形成无源放射状电网模式，管理单位只需要针对此模式进行管控即可，但是当并入分布式发电技术之后，会导致无源放射状电网发生质变，即如同上述的光能应用问题，就会导致电能传输的速率存在差异，此时就无法保障配电网数据传输的实时性，此点在电能配送角度上是绝对不可以出现的一项问题，值得相关单位重视。

2.4对继电器保护装置的影响

在以往的无源放射状电网模式之下，当电力配送出现了故障问题，只需要对断路器进行操作，使此设备跳开即可进行故障清理，但并入分布式发电技术之后，配电网结构就发生了变化，当出现故障现象时，故障点不单会存在无源放射状电网的电流，还会存在分布式发电技术当中的电流，此时如果仅对断路器操作是无法实现故障点断电的，该现象就体现出继电器保护装置的保护效果不足的问题，究其原因就在于分布式发电技术的并入。

3分布式发电技术与智能电网技术的协同发展分析

3.1分布式发电技术并入智能电网标准设定

根据相应的规定得知，在分布式发电技术并入智能电网技术的过程当中，首先需要了解分布式发电技术的分布状况以及负荷增长的程度，之后以此为依据对分布式发电技术在智能电网技术当中的接入位置、接入容量进行适当调整。调整中需要依照相应的标准来开展工作，标准可以依照IEEEP1574内容来进行选择，本文对IEEEP1574进行了解之后确认，其标准适用于所有低于10MVA的分布式电源入网。

3.2分布式发电技术并入智能电网控制方法

分布式发电技术并入智能电网之后会发生一系列的问题，针对问题的特性进行分析可见，其大多数问题都存在难以控制的特性，因此为了保障分布式发电技术在智能电网当中的合理运作，需要采用相应的控制方法。本文主要介绍了电力电子技术、功率管理系统两种控制方法，具体如下文所述：（1）电力电子技术。在电力电子技术领域中，一种即插即用的技术受到了广大用户的青睐，本文通过前人研究了解到，此项技术能够对分布式发电技术与智能电网并行进行有效控制，控制侧重点在于协调性控制、能量控制。应用当中，首先采用电力电子耦合技术构建并行电路，此电路有两个显著的功能特点：①支持接口快速转换；②限制短路电流。其次，在电力电子耦合并行电路当中，可以始终保持短路电流低于额定电流200%，以此维持电路的稳定性。此外，虽然此项技术的性能良好，但同样存在一个“致命”的缺陷，即当电力故障发生之后无法恢复系统的电压与频率，不利于配电运作。（2）功率管理系统。此管理系统主要是针对上述电力电子耦合并行电路缺陷而设定的，其中包含了许多控制模块，可以针对电力电子耦合并行电路中的无功、有功电力潮流进行控制，因此可以作为电力电子耦合并行电路的终端处理系统。通过实际应用发现，功率管理系统具备3种不同的控制模式，即电压下垂特性调整、电压调整策略制定、电力潮流因子校正，因此该管理系统的灵活性也相对较高，可以避免电压下垂特性出现偏离、电力总线合理电压维持、校正电力潮流因子实现母线无功补偿。此外，因为功率管理系统本身不具备通信功能，所以也存在一定的弊端，对此本文建议电力单位采用相应的优化方法来进行改善，例如智能电网高级故障管理系统。智能电网高级故障管理系统能够在电力发生故障时，通过通信功能使分布式供电应用转化为孤岛模式，避免了故障的扩散。

4结语

本文主要分析了分布式发电技术与智能电网技术的协同发展，分析首先对分布式发电技术进行了概述，了解了此项技术的应用面以及应用优势，之后针对分布式发电技术并入智能电网技术后产生的问题进行分析，了解了此两项技术并入的难度，最终提出了两者协同发展的方法，主要包括标准设定、控制方法两个部分。

参考文献

[1]陈丽丽.智能电网大数据处理技术现状与挑战[J].科技资讯，2017，15（9）：56.

[2]吴朋.智能电网大数据处理技术现状与困境[J].电子制作，2016（12x）：73.

作者：吴义俊 单位：国网安徽省电力有限公司安庆供电公司