能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響分析與對(duì)策

張子軒

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司 懷化供電分公司，湖南 懷化 418000）

0 引 言

在電力系統(tǒng)領(lǐng)域，能源互聯(lián)網(wǎng)概念的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)的用電需求。未來(lái)電力工業(yè)的發(fā)展方向以及其技術(shù)的發(fā)展，節(jié)約環(huán)保的理念等成為指導(dǎo)各個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的重要影響因素，這也為今后配電網(wǎng)的規(guī)劃注入了新的考慮元素。目前，電力互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)迅速發(fā)展，相關(guān)從業(yè)人員要樹(shù)立長(zhǎng)遠(yuǎn)目光，把握其未來(lái)的發(fā)展方向，提前布局，分析能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，并研究出具體的策略[1]。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

能源配電網(wǎng)將逐漸成為配電網(wǎng)新的理念形態(tài)，能夠影響能源的傳輸與分配。但是能源互聯(lián)網(wǎng)也會(huì)遇到一些難題，那就是如何對(duì)能源進(jìn)行儲(chǔ)存和傳輸，如果實(shí)現(xiàn)不了，則就無(wú)法及時(shí)獲取能源信息。在這種情況下，實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)就需要對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行突破，從而實(shí)現(xiàn)能源儲(chǔ)備與傳輸?shù)墓δ堋Ｎ覈?guó)能源的消耗規(guī)模比較大，還處于能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型期，就目前的能源比例來(lái)，的新能源普及率相對(duì)較低，但是這種情況在逐漸的改變當(dāng)中。新能源是未來(lái)能源的主體，我國(guó)早已提前布局，開(kāi)始大力推動(dòng)新能源發(fā)電。在未來(lái)要實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，推廣新能源發(fā)電是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段。在這種情況下，電力相關(guān)的存儲(chǔ)技術(shù)就逐漸重要起來(lái)。在電網(wǎng)級(jí)的電力系統(tǒng)當(dāng)中，電力大部分都處在流動(dòng)運(yùn)輸?shù)臓顟B(tài)中，一般是各種形式的發(fā)電源頭進(jìn)行發(fā)電，發(fā)出的電及時(shí)輸入電網(wǎng)，從而將電力流入各個(gè)電網(wǎng)末端[2]。在電力存儲(chǔ)方面，一般是各種類型的電池，這些電池的特點(diǎn)就是儲(chǔ)備電量相對(duì)較小，主要是滿足人們?nèi)粘Ｉ钏?，且在技術(shù)層面已經(jīng)相當(dāng)成熟。而對(duì)于電網(wǎng)級(jí)的電力存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，這種類型的電池?zé)o論是在電量上，還是在電壓方面都無(wú)法滿足需求。因此發(fā)展電網(wǎng)級(jí)的電力存儲(chǔ)技術(shù)需要專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究，從而滿足巨大量級(jí)的電力存儲(chǔ)需求。

1.1 電力系統(tǒng)中能源互聯(lián)網(wǎng)的典型構(gòu)架

可再生能源一直是互聯(lián)網(wǎng)能源的重要組成部分，因此利用互聯(lián)網(wǎng)能源的相關(guān)技術(shù)使得能源和信息建立新的共享系統(tǒng)，逐漸成為未來(lái)發(fā)展的重要方向。能源利用側(cè)、輸配電側(cè)以及發(fā)電側(cè)構(gòu)成了電網(wǎng)的基本架構(gòu)。一方面，智能發(fā)電系統(tǒng)主要是用于對(duì)清潔可再生能源進(jìn)行整合，使其彼此之間能夠相互聯(lián)通、共享信息，這也是能源管理的重要任務(wù)之一，其最終目的就是對(duì)能源進(jìn)行合理的規(guī)劃，提高能源輸出與利用的效率。另一方面，在智能配電系統(tǒng)方面，其主要的作用就是幫助能源使用者更加安全便捷的利用能源，使配電網(wǎng)更加安全可靠。這種系統(tǒng)的主要使用者是一些較為大型的電器設(shè)備。

1.2 我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑及未來(lái)趨勢(shì)

為了實(shí)現(xiàn)建立能源互聯(lián)系統(tǒng)的目標(biāo)，滿足我國(guó)能源調(diào)度和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展路徑可分為3個(gè)階段：第1階段為短期發(fā)展階段，研究整個(gè)系統(tǒng)框架，初步確定未來(lái)能源互聯(lián)的發(fā)展模式和技術(shù)要求；第2階段是中期發(fā)展階段，電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，電力管理體制逐步完善；第3階段是長(zhǎng)期發(fā)展階段，全面實(shí)現(xiàn)信息共享平臺(tái)、能源供應(yīng)和能源革命。中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)能源建設(shè)仍處于起步階段。盡管由于各種原因制約了電網(wǎng)的發(fā)展，但隨著電網(wǎng)優(yōu)化程度的提高，其應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。一是能源供應(yīng)更加注重清潔和可再生能源，互聯(lián)網(wǎng)能源建設(shè)更加注重分布式能源和電動(dòng)汽車接入；二是隨著各個(gè)設(shè)備不斷升級(jí)更新，其能源轉(zhuǎn)化的功效會(huì)更高，在相同能源消耗的情況下設(shè)備能夠產(chǎn)生更多的動(dòng)能，這樣設(shè)備就能夠以比以往更少的能源完成更多的工作，從而達(dá)到了節(jié)省能源的目的，符合當(dāng)下倡導(dǎo)的環(huán)保節(jié)能理念，符合未來(lái)的發(fā)展方向[3]。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響分析

能源互聯(lián)網(wǎng)在最近幾年發(fā)展的比較迅速，對(duì)配電網(wǎng)的規(guī)劃產(chǎn)生了較大的影響。本文主要探討了能源互聯(lián)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響，并提出了相應(yīng)的對(duì)策和建議。電網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響可分為3個(gè)方面：供電側(cè)、輸配電側(cè)和需求側(cè)。能源的主要影響是在能源互聯(lián)網(wǎng)的背景下集中和分散地獲得分布式能源。在輸配電方面，考慮到儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的影響，微型電網(wǎng)和智能配電的興起將改變傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃。從需求方面看，能源互聯(lián)網(wǎng)主要推動(dòng)了電動(dòng)汽車的發(fā)展和能源的多樣化利用，而分布式發(fā)電主要考慮節(jié)能的特點(diǎn)，將從電網(wǎng)中產(chǎn)生雙向電流。配電網(wǎng)線損和負(fù)荷增長(zhǎng)模型的變化在一定程度上增加了配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)規(guī)劃的不確定性，隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，優(yōu)化方案的選擇變得困難?；ヂ?lián)網(wǎng)對(duì)電力規(guī)劃的影響主要是由于智能配電網(wǎng)的迅速發(fā)展，微電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響與分布式發(fā)電對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響基本相同，存在不確定性。電網(wǎng)的不確定性主要取決于電網(wǎng)中各種電力類型的不確定性。配電系統(tǒng)是1個(gè)數(shù)據(jù)采集、傳輸和分配功能的組合，包括預(yù)加載測(cè)量、電網(wǎng)優(yōu)化、電力規(guī)劃、隨機(jī)變量等。

分布式能源的建設(shè)發(fā)展是互聯(lián)網(wǎng)對(duì)能源作用影響的重要部分，其主要包括儲(chǔ)能發(fā)電以及分布式發(fā)電。最近幾年，儲(chǔ)放技術(shù)以及分布式發(fā)電在電網(wǎng)應(yīng)用上逐漸廣泛起來(lái)，雙向激流成為當(dāng)下電網(wǎng)系統(tǒng)中的1種現(xiàn)象。不確定和隨機(jī)性是配電網(wǎng)的一大特點(diǎn)，這樣導(dǎo)致電網(wǎng)的電力變化相對(duì)較大，不僅影響了電能的質(zhì)量，對(duì)輸電線造成了一定的損害，而且還對(duì)負(fù)荷的增長(zhǎng)方式造成了影響，在一定程度上影響了在配電規(guī)劃方面的負(fù)荷預(yù)測(cè)。

能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)輸變電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃具有一定的影響，主要是在智能配電的建設(shè)以及微網(wǎng)方面。從作用方面來(lái)說(shuō)，微網(wǎng)與分布式發(fā)電對(duì)配電網(wǎng)相關(guān)的影響并沒(méi)有太大的差別。分布式發(fā)電的不確定性是整個(gè)微網(wǎng)中不確定的根源。在這樣的背景下，配電系統(tǒng)在具備基本配電功能外還承擔(dān)著電力的采集以及輸送分配功能，從而使當(dāng)下和未來(lái)的配電需求得到滿足。

3 能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃的對(duì)策建議

3.1 合理規(guī)劃配電方案

作為能源的一部分，分布式能源主要是可再生能源，它具有隨機(jī)性和不可控性的缺點(diǎn)，降低了分布式電源的滲透率。因此，為了消除電壓波動(dòng)和電能質(zhì)量低的缺點(diǎn)，首先根據(jù)區(qū)域電網(wǎng)的實(shí)際情況，科學(xué)合理地規(guī)劃配電網(wǎng)的接入點(diǎn)及相應(yīng)的配電方案，充分利用區(qū)域分布式能源資源，增加系統(tǒng)負(fù)荷。由于分布式電源分布在負(fù)荷點(diǎn)，因此可以通過(guò)優(yōu)化負(fù)荷點(diǎn)的分布來(lái)實(shí)現(xiàn)合理的配電。其次，考慮到配電的隨機(jī)性和不確定性，可以考慮在發(fā)電側(cè)設(shè)置相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置，以減少對(duì)電網(wǎng)的影響。建立微網(wǎng)升級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定微網(wǎng)的基本性能和功能要素。

3.2 制定科學(xué)的管理策略

在對(duì)電網(wǎng)事故進(jìn)行管理時(shí)，需要在管理前就對(duì)相關(guān)策略進(jìn)行科學(xué)有效的制定，從而提升整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行水平和運(yùn)行質(zhì)量。在電網(wǎng)的調(diào)度方面，要充分考慮所在地的氣候因素，實(shí)時(shí)與相關(guān)的氣象部門保持溝通，從而提前根據(jù)氣象變化調(diào)整電網(wǎng)管理策略。對(duì)于電網(wǎng)管理中的薄弱環(huán)節(jié)，可以組織營(yíng)建1批專業(yè)化的管理隊(duì)伍，對(duì)電網(wǎng)管理中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)解決。同時(shí)在日常運(yùn)行中要注重電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，避免因?yàn)槠渌蛩貙?dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)癱瘓的情況。另外當(dāng)電網(wǎng)處在自然災(zāi)害較多的地區(qū)時(shí)，要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛞约暗刭|(zhì)情況充分了解，以在制定電網(wǎng)相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及提高系統(tǒng)的調(diào)控能力時(shí)更加科學(xué)有效。

3.3 減少環(huán)境帶來(lái)的影響

在電網(wǎng)鋪設(shè)構(gòu)建中，當(dāng)?shù)丨h(huán)境的一些特殊情況也會(huì)給工作帶來(lái)不良的影響，如環(huán)境帶來(lái)的污染問(wèn)題以及自然災(zāi)害等，這些問(wèn)題如果不加以重視控制，則將會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。針對(duì)這種情況，相關(guān)的管理者應(yīng)當(dāng)給予充分的重視，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的變化，采用更加科學(xué)有效的措施，優(yōu)化相關(guān)的應(yīng)用方式，使相關(guān)的系統(tǒng)絕緣效果更加有效。在電網(wǎng)的日常管理中，無(wú)可避免地會(huì)聯(lián)系到電網(wǎng)相關(guān)的調(diào)度上來(lái)。在此基礎(chǔ)上，需要將電網(wǎng)負(fù)荷的準(zhǔn)確度得到提高，這時(shí)就需要相關(guān)人員制定科學(xué)有效的策略。電網(wǎng)的負(fù)荷能力是有一定限度的，因此在電網(wǎng)的管理過(guò)程中，要對(duì)其實(shí)際的承載能力進(jìn)行嚴(yán)格的限制，在相對(duì)較為薄弱的環(huán)節(jié)采取一定的限制措施，使相關(guān)的設(shè)備保持在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。同時(shí)也要防止其發(fā)生意外的情況，如跳閘等，一旦出現(xiàn)這種情況將會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)不必要的損失，因此針對(duì)這種情況一定要建立相關(guān)的防護(hù)措施[4]。

3.4 提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)

網(wǎng)絡(luò)調(diào)度管理涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)調(diào)度人員綜合素質(zhì)的要求不斷提高。電力管理人員要明確專業(yè)技能需求，深入開(kāi)展專業(yè)培訓(xùn)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實(shí)際，采取新的培訓(xùn)方法，對(duì)調(diào)度員管理、優(yōu)化配置、協(xié)調(diào)配置具有重要意義，是保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。

4 結(jié) 論

能源互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，相關(guān)從業(yè)人員要樹(shù)立長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，不僅要對(duì)當(dāng)前配電網(wǎng)的規(guī)劃形態(tài)進(jìn)行分析，同時(shí)在能源互聯(lián)網(wǎng)的視角下也要深入了解其對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃產(chǎn)生的影響，把握配電網(wǎng)發(fā)展的脈絡(luò)，這樣才能夠在具體的布局環(huán)節(jié)當(dāng)中減少失誤，更加科學(xué)有效地進(jìn)行配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)。