摘要：为了应对能源危机与环境污染，分布式电源成为电力系统中的重要补充。但分布式电源的大量应用也增加了电网调度管理的难度，本文对包含分布式电源的电网调度策略进行了研究。
关键词：分布式电源；电网调度；策略
引言
分布式电源（DEG）是利用风能、太阳能、燃料电池、天然气、沼气等可再生能源或非常规能源的电源系统。由于分布式电源充分利用清洁、可再生能源，不仅有利于实现节能减排目标，而且也是对集中发电的有效补充。但分布式电源波动性等特性会对地区电网产生影响，包括线路潮流、网络损耗、系统调节能力、系统电压等，这对包含分布式电源的电网调度模式、电压控制、潮流管理、网络重构等提出新的要求，因此本文对分布式电源电网调度策略进行了研究。
1分布式电源政策背景与优势
1.1发展分布式能源的政策背景
近年来，我国政府加大了对分布式能源的支持力度。2013年7月国务院发布《促进光伏产业健康发展的若干意见》（国发〔2013〕24号），同年7月发改委印发《分布式发电管理暂行办法》（发改能源〔2013〕1381号），同年11月国家能源局发布《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法》（国能新能〔2013〕433号）。《国家能源科技“十二五”规划（2011-2015）》、《能源发展“十三五”规划》对风能、太阳能等分布式能源的发展及应用提出了明确的技术路线图。这些政策对分布式能源的建设发展与运行管理提出了明确的指导意见和办法，对于促进我国能源结构调整、推进新能源应用具有重要的意义。
1.2发展分布式能源的优势
以安塞地区为例，安塞位于陕西省北部、黄土高原中部、鄂尔多斯盆地边缘，有典型的丘陵沟壑，这样的地形地貌与地理位置具有十分丰富的分布式发电资源。以王家湾风电场为例，测风塔50～70m高处平均风速为5.9～6.0m/s，换算为年均风功率密度达190.3～200.6W/m2，属于1级上限接近2级的风功率密度等级。由于风向明确，年等效满负荷发电小时数达1790h，利于风能发电。在太阳能利用方面，安塞年日照时数为2395.6h，日照百分率达54%，全年无霜期为157d，有“小日光城”之称，非常适合发展光伏发电项目。风能发电投资和规模较大，适合国家统一投资、建设和管理。光伏发电资源分散，利用屋顶、空地设置光伏发电装置，适合采用政府主导与市场化运作相结合方式发展和建设。
2分布式电源对电网调度的影响
2.1影响继电保护
对于传统的配电网，进行规划设计时，主要是链式网络，往往只设置一个电源，但是接入分布式电源以后，就得到了多电源的电网网络。即使出现故障，形成故障电流，利用分布式电源的容量，可以保证电网的正常运行。分布式电源在连接配电网之后，提高了配电网的安全性能。分布式发电系统连接配电网的时候，原来的配电网会受到相应的影响。影响最大的就是故障电流，这会给继电保护装置带来不良影响。在传统的配电网中，主要采用主馈线三段电流的保护模式，一旦馈线出现故障，在最短的时间内，能够恢复供电。对于分布式电源并网，可以将线路分为两段，一是双电源供电，二是用来单电源供电，这样会减小线路保护，甚至会发生拒动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅如此，通过分布式电源并网，容易带来线路故障的保护，附近的线路也容易瞬时速度的保护，不仅保护误动作，也将损失选择性。
2.2影响电压的波动
分布式电源并网，经常会给电压造成波动影响，如果分布式电源得到了合理的设计，能够与负荷的运行处于正相关状态，分布式电源就能有效制约电压波动。若分布式电源未能得到科学设计，接入了与电网不匹配的容量等，就会使线路的潮流明显增大，影响电网电压。
2.3影响配电网的电压分布
在配电网中，具有很多的拓扑结构类型，一般情况下，放射状链式结构的应用面最广。当分布式电源并网之后，电压分布会受到相应的影响，如果总出力不变，在电源、母线之间电气距离会越来越小，电压分布就会受到很大的影响。如果与分布式电源并联的负荷很大时，要科学调整系统的电压，并且根据实际情况提高局部节点电压。如果并入位置不变，由于总出力的增加，电压也会增加，进而提高电压水平。
3分布式电源电网调度策略
3.1分布式电源电网调度模式选择
传统电网调度模式主要依据大量历史数据分析和预测负荷变化，通过控制电源出力来满足负荷需要。由于传统电网中的电源可控，控制电源输出就能满足系统运行要求。但随着越来越多的分布式电源的渗透，电网能量流动不再是单向的，而是呈现明显输电网的特性，再加上分布式电源间歇性、随机性特点，以及负荷中电动汽车、智能家用电器的出现，传统电网调度模式无法完全满足系统要求。在这种形势下，互动联合调度模式是适应新型电网需求的必然选择。此种调度模式以信息交互为基础，信息在电网、电源、负荷之间可以实现双向传递，使负荷、分布式电源都变得可控，保证电能传输经济、高效及电能产出与消耗平衡。
3.2基于多代理技术的调度策略
多代理（MAS）技术是指把一个总体任务分成多个子任务，由各个子系统独立完成。电网多代理技术的应用使得能量调度控制权分散，包含分布式电源的区域网络也具备自我控制与调节管理能力，如此就能保证电网整体高效运行。在这样一个基于多代理技术的电网调度体系中，顶层是电网能量管理中心代理（ADN），处于中间区域的是区域电网控制中心代理（RDN），底层是各单元代理。ADN除接受RDN运行状态信息以外，还要根据负荷预测和电网运行约束条件，对RDN的调度计划进行优化协调。RDN根据本区域天气预测分布式电源出力，以电网效益最大化为目标制定电源出力及功率交换计划，上报ADN的同时接受ADN的调度指令。
3.3基于虚拟电厂的调度策略
虚拟电厂（VPP）是指借助先进的控制、计量、通信等技术将分布式电源、储能设备、可控负荷等，通过更高层面的软件架构整合协调，但并不改变每个分布式电源的并网方式。由于VPP无需对电网进行改造而能实现资源的优化配置，所以能降低分布式电源在市场中孤独运行失衡的风险，提高电网整体效益。为了实现系统协调控制目标，VPP将若干分布式电源与至少1座传统发电站组合起来，以克服分布式电源的波动问题。VPP的控制结构包括集中控制方式和分散控制方式。前者的全部决策由控制协调中心（CCC）负责，VPP中的每个部分与CCC通信，而CCC采用能量管理系统（EMS）进行管理和协调；后者的决策权下放至分布式电源，信息交换通过代理技术实现。VPP包含商业运行和技术运行两个模块。商业模块从用户需求、负荷预测、发电潜力预测出发，以最佳经济效益为目标制定发电计划并参与市场竞标。技术模块从系统管理角度出发，利用本地网络整合系统资源，确认发电计划表，为系统管理提供服务。
结语
分布式发电在很大程度上减少了排放量，对环境保护也具有积极作用，但是分布式电源的种类较多，特性不一，通过选择与之相适应的电网调度策略，可以有效减小其接入电网之后对电网造成的不良影响。
参考文献
[1]魏晓霞，刘士玮．国外分布式发电发展情况分析及启示［J］．能源技术经济，2014，9（22）：58-65．
[2]李黎．分布式发电技术及其并网后的问题研究［J］．电网与清洁能源，2013，26（2）：55-59．
论文作者:周海涛1,曾小燕2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/8
标签：分布式论文; 电源论文; 电网论文; 电压论文; 能源论文; 负荷论文; 安塞论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;