摘要：分布式发电作为技术最成熟的新能源利用方式之一，在国家的大力支持下已经实现连续五年翻番的快速增长。但随着我国分布式发电装机规模的扩大，特别是局部地区分布式发电装机占系统负荷的比重增大，大规模集中式分布式发电开发潜藏的一些技术和管理方面的问题和矛盾日益显现，主要包括分布式发电消纳和安全等方面。文中主要研究分布式发电对调度运行的影响。探索分布式发电调度模式分层调度结构研究，有效提升电网对分散分布式发电的接纳能力。
关键词：分布式电源；大规模；电网调度
引言
在长期的社会发展过程中，分布式电源对于能源结构的优化与经济的可持续发展意义重大。在国家政策的支持下，我国分布式电源技术发展逐渐加快，具有比较大的发展潜力，但是由于分布式电源系统规模过小，所以导致大量分布式电源的接入对我国电网的安全性造成了一定程度的威胁。分布式电源在大量接入小于或者等于10KV的配电网之后将会改变电力系统的运行方式，使得配电网从一种垂直式的辐射网络逐渐转变成水平式网络。当分布式电源接入配电网中的数量达到一定程度时，将对配电网原有的如自动化系统等运行安全与计量安全等造成影响。
一、分布式电源的基本概述
1.分布式电源的基本内涵
分布式电源指的是分布在用户端的能源综合利用系统，可以实现在用户现场或选择在较为接近用电现场的地方，由用户或是独立发电商自行的进行容量较小的发电机组的配置和投资，才能满足用户的特定需求。可以独立的通过公共网络直接的向用户供电，也可以通过接入电网的方式共同向用户进行供电。
2.分布式电源的种类
如果依照容量大大小来对其急性划分的话，那么分布式电源可分为：大型（大于1000kW）、中型（100kW-1000kW）以及小型（小于100kW）三类。也可以按照其发电技术分类，主要有：太阳能光伏发电、风能发电、燃气轮机发电、生物质能发电、燃料电池发电、内燃机发电、微型燃气轮机发电等发电方式。
3.分布式电源的并网方式
就针对于分布式电源的特性与需求来看，我们一般把分布式电源并网系统分为以下几种：一是输出电流不是工频的分布式电源，这种电源通常带有逆变器的并网系统，如光伏发电、燃料电池发电、微型燃汽轮机发电等，通过交-直-交逆变器，将分布式电源的电流变为工频交流；二是具有同步功能的并网系统，能够与配电网并网运行的分布式电源。当分布式电源需要参与调峰、或作为启动电源时，通常采用这种并网系统。三是具有远方控制功能的并网系统，这也是未来智能电网的一个发展方向，电网调控中心可以根据负荷的变化或者潮流控制的需要，对分布式电源的启停进行控制，或者对其输出功率进行控制，从而对整个配电网的运行进行优化。
二、分布式电源对电网调度的影响
1.发电计划以及其调度
对分布式电源根据其发电功率的可控性，可以分为可控的和不可控的两大类，前者主要包括生物质能的发电；后者则主要指依赖于自然能源进行发电，包括风力、水力发电等等。对于发电功率是可控的部分分布式电源，一般来说都可以采用类似于传统火电的汽轮机来进行发电，其发电功率可以进行调控。由于其可以直接作为负负荷接入电网当中，因此对发电计划以及其调度具有的影响也较小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不可调控的分布式电源，一般来说指的是风力、水力、光照发电等，较容易收到气象环境以及水文条件等等环境因素的影响，所以具有较强的随机性以及波动性，可预测性较差。此类分布式电源的发电功率是及其不稳定的，极大程度上增加了接入电网的负荷所具有的波动性。因此，不可调控的分布式电源其预测经度较差，在相当程度上对电网负荷特性造成影响，给电网调度增加了难度。
2.电网的备用容量
只有当电网中所接入的分布式电源其功率的波动特性以及电网负荷所具有的波动性保持一致时候，分布式电源有效发挥其自然调峰的功能；相反，则会大大增加电网中的调峰问题。分布式电源进行并网之后，分布式电源的调峰来自于电网总得可用调峰容量以及用于平衡负荷的波动的备用容量之间的差值。因此，若电网中分布式电源其备用容量是有限的，无法对功率波动进行完全平衡时，就应当对分布式电源其渗透率进行限制。一般来说，分布式电源在接入电网过程中的波动是由于风力、小水电等发电所引起的，而输出功率以及电流的波动相对于电网来说是具有随机性的，最严重时，所有分布式电源的装机容量同等大小的功率会全部投入。因此，若要接入数量较多的分布式电源，应当对相应配备的备用电源进行配备，以便发电以及符合需求，在出现功率波动时，能被有效平衡，保障整个电网能够稳定安全的运行。
三、分布式电源对电网性能的影响
1.对负荷计划管理的影响
一般情况下，我们可以将分布式电源分成功率可控型与功率不可控型两种。功率不可控型包括小水电机组、风力发电、光伏发电等；功率可控型，包括生物质能发电、微型燃气轮机等。不可控分布式电源的发电功率易受气象环境、水文条件等因素的影响，可预测性较差，这就给电网负荷预测工作带来了新的挑战[2]。
2.对电网备用容量的影响
事实上，在分布式电源当中，其所接入电网的波动，主要是由风力发电、小水电、太阳能光伏发电等引起的，而这些电源的功率对于电网完全是随机的。在最不利的条件下，整个分布式电源的功率投入或切除。如果要接入大量的分布式电源，则相应的要在电网中配备一定容量的备用电源，即火电机组的旋转备用，用于在分布式电源输出功率波动时平衡发电与负荷的需求，保证电网安全稳定运行。
3.对系统运行稳定性的影响
当大规模的分布式电源接入电网当中时，因为分布式电源不发无功，或者是无功发不出的现象经常存在，配电网中缺乏相应的无功功率，将导致整个配电网电压稳定性降低。分布式电源的功率因数一般达到0.98-0.99，但是当风电场或小水电的装机容量较大，且无功功率不足时，就容易对电网的电压稳定性造成影响，严重时会造成系统电压崩溃。在以前的配电网规划和设计中，一般未考虑分布式电源的接入，分布式电源的并网会改变配电网的功率流向和潮流分布，随着分布式电源功率的增加，电源附近局部配电网电压和潮流将会越限，影响系统的稳定性。随着分布式电源的功率不断增加，其输出功率的不稳定性对电网的影响也在逐渐增大，在最严重时，将使电力系统失去动态稳定性，造成电网崩溃。
4.对电力系统频率的影响
从根本上来讲，在电力系统当中，其频率和系统的有功之间存在着密切的关联性，当负荷发生变化的时候，分布式电源的调节功率较慢，难以对负荷的变化做出相应的调整，这时，系统的频率就会波动。或者当大型风电场突然有风或者光伏电站突然没有了日照，对系统的频率冲击很大，对系统的调频工作提出了新的要求。
四、结语
分布式发电由于具有许多传统集中发电模式无法比拟的优点，其越来越受到人们的重视，同时分布式电源的接入，将会对地区电网产生影响。本文主要分析分布式发电对地区电网调度的影响，首先对分布式发电的概念进行了定义，然后从多个方面分析了分布式发电对地区电网调度的影响。
论文作者:范声海
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
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