分布式电源与配电系统并网运行的思考

张 英

（国网四川省电力公司凉山供电公司，四川 西昌 615000）

0 引 言

正是基于分布式电源的应用和处理，实现了配电系统从无源网络体系转变为有源网络模式的目标，同时其运行过程会对配电网的安全形成作用。为了有效提升两者协同管理的实效性，合理性落实分布式电源和配电系统并网处理工作较为关键。

1 分布式电源概述

1.1 内 涵

分布式电源主要指的就是基础功率参数为数千瓦到50兆瓦的小型模块式独立电源，且电源能实现和周围环境的兼容处理[1]。需注意，分布式电源最大的特点就是自身的电源体系规模较小，并且能更加贴近用户，从而建立完整的负荷供电机制和电能输出机制，在一定程度上提升电能管理工作的综合效率。

1.2 分 类

目前，较为常见的分布式电源主要分为如下几类（见表1）。

表1 分布式电源类型一览表

第一，风力发电主要是结合风能进行发电处理，是目前市场中技术较为成熟且规模化商用的发电技术模式。主要是在风力作用下，实现风轮机叶片上转矩的控制，确保能推动轮毂装置，正是借助齿轮箱高速轴、刹车盘以及异步发电机转子连接作用实现了风力发电。

第二，太阳能光伏发电主要利用的是半导体材料的光电效应实现太阳能转变为电能的目标。例如，我国敦煌8 000 kW光伏并网发电系统顺利建成，能实现并网光伏处理工作，装机容量达到 8000 kW，年均发电量实现1.28×107kW。此外，我国深圳已经建成的国际园林花卉博览园标志性屋顶能实现发电总量1 MW的目标，和深圳电网并网运行，年送电量达到1.00×107kW，系统自身配置了24个容量从2.5～90 kW不等的逆变器结构，有效降低了成本，也能建立自动控制机制[2]。

第三，微型燃气轮机是借助天然气、甲烷等燃料形成的超小型燃气轮机，能将满负荷运行效率控制在30%，真正建立热电联产的运行模式，整体效率也能优化75%左右。微型燃气轮机发电机应用的过程中，开始借助高周波交流电配以高压直流电，有效实现交流电的转换，转速达到50 000～120 000 r/min[3]。

2 分布式电源与配电系统并网运行处理方式

在全面分析分布式电源和配电系统并网运行处理工作效率的过程中，要结合对应的分析模式和路径开展针对性判定。需注意，负荷的接入必然会对配电网产生损耗，而对应的损耗数值要结合支路电阻、流经电流进行综合判定。因为已经建成的配电网对应电阻固定不变，所以此时引入分布式电源，最大的影响源就是支路电流，系统负荷为=PL+jQL，其中，PL表示的是负荷消耗的有功功率，QL表示的是负荷消耗的无功功率。为了进一步提升并网运行的效率，要对系统化参数进行监督和管理，提升对应分析模式的合理性和标准化水平[4]。

2.1 合理性计算网损

为了维持分布式电源与配电系统并网运行的效果，要积极整合具体应用路径，从根本上提高并网运行的应用效益，一定程度上打造量化分析的目标，实现配电网重构管理工作的合理性发展。目前，较为有效的网损分析和计算方式就是潮流分析。尤其是在分布式电源与配电系统并网运行后，含有分布式电源的配电系统就已经不再是单一化的电源放射状网络模式。为了提升改进机制的时效性，要平衡节点和PQ节点，从根本上完善频率调节工作，从而针对具体问题进行具体分析[5]。

首先，风力发电多数都是异步发电机，自身并不会产生无功功率，往往都是从电网中吸收无功功率。因此，为了有效降低风力发电的网损效果，就要在机端进行电容器的补偿处理，应用电容器组完成分组投切的自动化处理工序，一定程度上维持风力发电机功率因数的基本要求，并提升控制效果，在并联电容器组进行补偿处理后，功率在0.98以上，即＞0.98，并且φ＜0，并联电容器组组数按照[n]=。

其次，光伏发电在并网后能在功率因数为1的状态下运行，因此要借助控制逆变器对其有功功率进行补偿处理，确保电网运行的稳定性和经济性；在利用限定输出逆变器完成建模的同时，发挥电流控制型和电压控制型处理工序的合理性，从根本上提高应用并网电压潮流计算的综合效果。

最后，微型燃气轮机主要是利用高频交流电实现电力电子元件转换为工频交流电输入电网的目标，其基础性运行原理和同步发电机较为相似，且自身运行过程具备调速系统和励磁系统，能合理性调整负荷水平，保证运行稳定性以及电压输出的恒定数值，真正提高PV节点的运行效率。

2.2 优化配置模型

在全面分析分布式电源与配电系统并网运行网损问题后，要结合应用要点落实对应的模型优化配置方案，从根本上提高应用管理的综合效果，并保证管理要素的合理性。

第一，要结合分布式电源与配电系统并网运行应用要点和控制规范，提升对应管理流程的综合效果，真正意义上打造完整的管理流程。其中，目标函数的确定是首要任务，最优配置工作的运行和开展就要对网损中有功功率的损耗进行针对性管控，确保能实现网损最小化，利用min f(X)=PLoss(X)进行计算。

第二，要结合应用要点对全面分析分布式电源与配电系统并网运行工作进行实时性监督和管理，尤其是对约束条件要予以分析和判定。约束条件主要分为等式约束和不等式约束，前者要利用潮流方程完成计算，后者则要对分布式电源总容量限制、分布式电源每个节点处容量限制进行分析和处理，从根本上提高运行的稳定性。

第三，要设计具体的编码方案，结合全面分析分布式电源与配电系统并网运行优化模型的相应要求，目前较为常见的编码处理方式就是十进制编码，能有效将分布式电源的额定功率转变为固定序号，建立对应的数值分析模式，借助节点i位置允许接入的分布式电流参数完成最大功率的判断。即只要有效分析分布式电源并网连接的具体节点数上限，就能在并网处理中分析出分布式电源的总功率上限，确保全面分析分布式电源与配电系统并网运行的稳定性。

2.3 应用算法优化

为了提升全面分析分布式电源与配电系统并网运行实效性，结合遗传算法的处理方式实现优化目标。

第一，选取适应度函数，结合约束条件以及编码方案完成满足处理，确保函数应用运行实效性得以体现，并且全面整合处理，保证控制流程的综合效果。

第二，要对算法的其他环节进行统筹设计。首先，要选取适宜的算子，利用比例选择机制以及最优保存策略提升控制的合理性和规范性，优化项目的应用模式和处理价值。其次，要判定交叉算子和变异算子，利用基本位变异处理方式选择控制要点。最后，按照“初始化处理→选择运算→交叉运算→变异运算→个体评价→终止条件判断”的流程完成对应的计算和分析。

3 结 论

在全面分析分布式电源与配电系统并网运行工作的过程中，要结合应用要点和控制规范保证相应分析流程的合理性，一定程度上提高目标函数的处理效果，从根本上确定算法环节，保证应用管理的实际价值，真正实现全面分析分布式电源与配电系统并网稳定化运行。