分布式光伏發(fā)電與主動配電網(wǎng)的協(xié)調發(fā)展

張繼紅+++王娟

摘 要：對于分布式光伏發(fā)電的特點進行基本介紹，通過分布式光伏發(fā)電對配電網(wǎng)的接入中可能產生的一些負面作用，從而制約了分布式光伏發(fā)電的推廣和應用；在對如何利用主動配電網(wǎng)技術在解決分布式光伏發(fā)電的問題上進行了討論，總結并分析了其中的一些問題所在；最后說明了分布式光伏發(fā)電與主動配電網(wǎng)技術相輔相成的依存關系。

關鍵詞：分布式光伏發(fā)電；接入；主動配電網(wǎng)；協(xié)調發(fā)展

前言

當今世界中，在能源緊缺和環(huán)境惡劣的雙重壓力下，以太陽能為首的新能源得到了廣泛地普及和應用。其中，作為一種能夠結合光伏發(fā)電與分布式的技術，分布式光伏發(fā)電成為了新型可再生能源開發(fā)利用的關鍵途徑。但是它的接入，對于配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定產生了威脅，對此，通過采用限制分布式光伏發(fā)電的接入容量，對其接入實施較為嚴格的方法來保證配電網(wǎng)的安全運行。近年來，在國內外的學術和工程應用技術研究上，主動配電網(wǎng)已經(jīng)成為了重點的研究和討論對象，因為它作為提升電力系統(tǒng)智能化水平的手段，除了能夠為分布式光伏發(fā)電創(chuàng)造廣闊的空間，更在為傳統(tǒng)配電網(wǎng)的變革和突破上起到了重要的作用。

1 分布式光伏發(fā)電的概括

輸電側并網(wǎng)和配電側并網(wǎng)是光伏發(fā)電的兩種，輸電側并網(wǎng)更多地應用在較大規(guī)模發(fā)電站，所產生的能源統(tǒng)一并入電網(wǎng)，經(jīng)過電網(wǎng)重新分配輸送；配電側電網(wǎng)則一般應用在規(guī)模較小的發(fā)電設備中，生產的能源就近分配消耗使用，統(tǒng)稱為分布式發(fā)電。因此，分布式光伏發(fā)電具有簡單靈活，對地區(qū)和環(huán)境條件要求較低的優(yōu)點，可以建設在閑置空地、建筑物頂端和較為空曠的土地上，對土地環(huán)境及生態(tài)污染影響較小，由于所載電量少，覆蓋使用面積相對較小，對接入電網(wǎng)的技術要求較低，具有安裝簡單、維護方便等特點[1]。正因為分布式光伏發(fā)電的這些優(yōu)點，政府加大了這一項目的投入，促使配電網(wǎng)不斷接受新的挑戰(zhàn)。

首先，分布式光伏發(fā)電不同于傳統(tǒng)配電網(wǎng)的單向路徑，由于分布式光伏發(fā)電的接入于配電網(wǎng)形成雙向路徑，此外，分布式光伏發(fā)電的可預測性和可調度性由太陽能輻射強度的隨機波動性決定。因此，分布式光伏發(fā)電對于配電網(wǎng)來講具有不確定的影響。

其次，電力電子設備在轉換分布式光伏發(fā)電產生的電能后方可進入電網(wǎng)，可能對電網(wǎng)產生不良效果。當進入分布式光伏發(fā)電設備的電量較小時，可以忽略對于電網(wǎng)的傷害，但隨著接入的容量越來越大，對電網(wǎng)的影響也不斷加深，最終導致電網(wǎng)重荷癱瘓。最后，分布式光伏發(fā)電的特點使得它在不同的領域與不同地區(qū)均可以廣泛使用，不受位置制約。

2 主動配電網(wǎng)的介紹

主動配電網(wǎng)是一個綜合統(tǒng)一的配電網(wǎng)，它是較為靈活的網(wǎng)絡拓撲控制系統(tǒng)路徑，且在合理的監(jiān)督管理和準入?yún)f(xié)議下，使得電能可以為配電系統(tǒng)提供幫助。主動配電網(wǎng)相當于“綜合配電體系”，其普及應用將對提高電能的使用和控制起到積極的作用。主動配電網(wǎng)技術可應用范圍廣泛，可應用于電力電子、電力儲能以及網(wǎng)絡通訊等領域，其主要技術手段包括：（1）柔性組網(wǎng)技術：利用主動配電網(wǎng)及相應設備的配合使用，通過雙向路徑控制、電力能源調整、持續(xù)供電等多樣柔性組網(wǎng)技術，為電網(wǎng)提供較為靈活的交流、直流、交直流混合能源[3]。（2）保護技術：經(jīng)過直流保護、網(wǎng)絡保護等技術，對于故障區(qū)段準確快速地進行識別。（3）儲能技術：不同的電力儲能可以在不同的領域需求上發(fā)揮各自的優(yōu)勢，將不同的儲能介質結合起來，揚長避短，發(fā)揮各自的作用，實現(xiàn)混合儲備能源的有機結合，并提供最大的能效利用率。（4）能源調控技術：通過智能后臺數(shù)據(jù)庫技術，實現(xiàn)能源的合理化分配，達到配電網(wǎng)體系最終自行治理，自行調控，節(jié)約能源的優(yōu)質高效供電技術。（5）即插即用技術：有效管理本地與配網(wǎng)間的能源雙向路徑流動，確保自我檢測、自我診斷、自我保護、自我修復的配套識別系統(tǒng)參與電網(wǎng)管理。（6）電壓控制技術：控制新進能源與原有電壓相互融合后，由全網(wǎng)統(tǒng)一穩(wěn)定調控融合后的電壓，通過這種變電技術，保證接入的電壓安全穩(wěn)定。（7）諧波治理技術：利用可再生能源持續(xù)循環(huán)，并入電網(wǎng)體系提供諧波治理技術。從而保證諧波治理技術穩(wěn)定運轉和提供安全的用電能源。

綜合以上的幾點技術特性，由于分布式光伏發(fā)電的安全穩(wěn)定技術要求特殊性及重要性，保證用戶電能使用的安全穩(wěn)定，優(yōu)質可靠，既能保證環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，又能使分布式光伏發(fā)電技術應用到各個領域，更好的服務與人們的生產生活中去，推動人類的進步，除科研人員不斷的研究和發(fā)掘其潛在價值外，還需要政府政策的有力支持。

3 協(xié)調發(fā)展的方式以及意義

3.1 協(xié)調發(fā)展的方式

3.1.1 政策支持。二者的協(xié)調與統(tǒng)一的關系需要政府相關政策的支持，不同地區(qū)根據(jù)地區(qū)特點結合當?shù)卣叻ㄒ?guī)，在政府支持下，在項目的準備階段充分考慮到技術難點。揚長避短，依據(jù)地方特色和氣候特征，制定可持續(xù)發(fā)展的分布式光伏發(fā)電和主動配電網(wǎng)的規(guī)劃方案，并在建設工程中不斷的探索和攻克技術難點[3]。

目前，分布式光伏發(fā)電與主動配電網(wǎng)主要有三種存在形式：一種存在于較為偏遠，貧困落后的山區(qū)，技術難點在于解決電壓合理分布，保證家家有電；另一種在城鎮(zhèn)，由于人口密度較大，用電多集中在某一時段的高峰期，如何在用電的瞬間高峰仍能保證電壓的穩(wěn)定性和持續(xù)性是城鎮(zhèn)用電的關鍵；還有一種則是工業(yè)區(qū)，需要借助分布式光伏發(fā)電大規(guī)模開發(fā)，重點解決遠程調動等技術。

3.1.2 技術水平提高。分布式光伏發(fā)電的不斷普及，僅僅使用技術規(guī)范約束分布式光伏發(fā)電的弊端日漸凸顯[5]。介入主動配電網(wǎng)與分布式光伏發(fā)電的有效結合，可以在技術層面，徹底解決分布式光伏發(fā)電種種弊端，使得分布式光伏發(fā)電的寬限接入成為可能，從而大大推進了分布式光伏發(fā)電的發(fā)展速度。

3.1.3 實驗示范。實踐是檢驗真理的唯一標準，借助試驗，對分布式光伏發(fā)電和主動配電網(wǎng)的技術參數(shù)不斷比對校準[4]。不僅可以在技術水平上不斷完善，還可以結合實際情況進行改良，使之應用到不同領域，服務于更多的產業(yè)。

3.2 協(xié)調發(fā)展的意義

陳舊的電力程序作為綜合性較強、較為復雜的電力系統(tǒng)代表，一直以來沿襲著統(tǒng)一分配的建筑規(guī)劃和使用分配形式，對涉及到電線、設施、用戶統(tǒng)一的管理方式確保電力程序的高質穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的電力程序相對照，分布式光伏電力的靈活多變性優(yōu)勢較為突出，但是，若將分布式光伏發(fā)電當作“不合格發(fā)電”嚴格控制它的使用，過多的限制發(fā)布式光伏發(fā)電在各個領域中的使用條件，導致其無法運用到人們的生產生活中去，制約了分布式光伏發(fā)電技術的發(fā)展范圍[1]。所以，分布式光伏發(fā)電與主動配電網(wǎng)是相輔相成，相互制約，共同發(fā)展的關系。

4 結束語

介入主動配電網(wǎng)技術，可以實現(xiàn)分布式光伏發(fā)電的寬限接入，使其運用到偏遠山區(qū)，人口較為密集的城鎮(zhèn)地區(qū)和工業(yè)區(qū)，有針對性的解決不同地區(qū)的不同用電需求，發(fā)揮更大的作用和價值。是主動配電網(wǎng)技術的研究重點、熱點和未來發(fā)展趨勢，不斷促進分布式光伏發(fā)電和主動配電網(wǎng)相輔相成，相互制約，共同發(fā)展的關系，應尋求政府政策支持，技術規(guī)范和反復實驗示范基礎上，融合兩種技術的優(yōu)勢，科學有效的設計發(fā)展方向。

參考文獻

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