智能电网技术和分布式发电技术协同发展探讨

刘威

（平高东芝（廊坊）避雷器有限公司，河北 廊坊 065001）

我国人口基数很大，随着国家经济的增长，人民的消费水平也在不断提高，这也促进了能源的不断消耗，对电能的需求也在快速增高。为了实现经济社会的可持续发展，我们需要大力促进能源的循环利用和高效利用，为经济的高效发展奠定能源基础。在这种情形下，为了实现社会经济的可持续发展，提高能源的利用率，我国对于发电方式的改革尤为重要，而分布式发电具有节能环保、使用灵活等优点，可以较好地适应我国现在的发展环境。在电能高速消耗的今天，分布式发电的广泛应用是经济发展的基础和重要保障。

1 分布式发电

1.1 分布式发电的定义和概念

分布式发电是美国于1978 年在公共事业管理政策法律中第一次提到，它的定义是，直接设置在配电网内的或通常分布在负荷附近的一些发电设备，通过它可以实现发电的高效化，提高发电的安全性和经济性，使发电过程更为安全可靠。至于分布式发电的电源即在发电中需要使用到的设备，包含但不仅限于光能发电、风能发电、燃料类电池等，诸如此类规模比较小的发电设备，不仅能够设置在用户身边，而且能够为有需要的地方直接输送电能。

1.2 分布式发电的特点

分布式发电的主要特点如下：首先，也是最重要的一点，分布式发电可靠性较高。由于分布式发电操作简单容易上手，电源规模也较小，以微型或中小型机组居多，并且各个电站之间也是互相独立的，所以分布式发电不容易出现大范围的供电事故。

其次，分布式发电具有经济性。小距离输电可以减少不必要损耗带来的额外支出，使线路磨损和不稳定的情况更少发生。除此之外，分布式发电具有很强的灵活性。由于分布式发电需要的建设成本较低，其电源体积较小，建设所需的时间也较短，因此，可以用很短的时间、更少的资金投入，最大限度地解决供电问题。

最后，分布式发电对环境友好。由于分布式发电中通常使用的是天然气等清洁能源，因此，其对环境友好度高。而且分布式发电通常是就近供电，降低供电线路的建设中的电磁污染，对环保具有重要意义。

2 智能电网

2.1 智能电网的定义和概念

关于智能电网，目前，学术界还没有明确的定义与概念。我们通常认为，运用信息技术建立的高级自动化的信息网，并且运用较好的传感设备在电网中作为中心，能够对全部用户、全部节点，实行有效的、实时的、全方位的监控，并能够在电厂和传感器之间、电网公司与普通用户之间实现双向的沟通和及时的联系。

2.2 智能电网的特点

一是能够自我管理运行和恢复。智能电网除了可以自我管理、运行，评估、检测以及恢复，还可以在特殊情况下快速进行网络分段并且存储电网原件。

二是能够进行电力的双向服务。双方在市场可以通过智能电网连接进行电力的买卖，也由此产生了更多的电力产品和服务，使各个电力市场更好地联系起来，使电力能源更好地走向市场。

三是电能质量的高效和安全。智能电网十分安全高效，可以提供持久有效的电力能源，是经济发展的可靠保障。四是同时具有兼容性和开放性。五是运行效率高。主要是通过四种高等技术在智能电网中的运用，包括高等级的测量、配电、输电和资产管理。

3 分布式发电与智能电网的结合的意义

分布式发电和智能电网的结合，除了对供电系统的稳定运行具有较强的推动作用外，还能够对电力设备的良好运行保驾护航，智能化监控的精要之处在于有效发现细微问题并及时解决，这对于电力系统运行的安全和稳定具有很强的保障作用。

除此之外，两者的结合对于电力产品和服务的市场化改革具有较强的促进作用。

现阶段电力的市场化改革面临形势严峻，普通用户对于相关的服务也日益提出了更高的要求。所以不断增进新技术的运用尤为重要，不仅较好地适应了客户和市场的全面需要，对于提高电力行业的软实力也十分必要。分布式发电技术与智能电网技术相结合，在实际运用中，取得了良好的效果。但是，现阶段的运用还突出了一些需要我们解决的问题，主要问题有以下几方面：

3.1 系统规划问题

随着经济的不断发展，电力的服务也在不断复杂化，由于现阶段电力数据的多样化，数据有着变化性强、复杂程度高的特点。分布式发电和智能电网技术结合将会大大增加数据的复杂性，数据来源更多，数据变化程度更高，所以必须要增强电网系统的整体规划，实现不同端口的有效管理，以避免其对于整体的影响。

在分布式发电技术和智能电网技术结合的研究中，有很多方面的研究力度不够，尤其是对于整个系统的统筹和分析方面。为了更快更好地解决数据处理中的诸多问题，使整个系统运行更稳定，更有保障，我们必须注重系统的统筹规划。数据的日益复杂是分布式发电和智能电网技术结合难以避免的问题，这将对整体产生诸多影响，很多能源可以被分布式发电技术所应用，对能源如何应用以及能源应用的规模等，这些方面都要智能电网技术的整体设计，统筹规划，才能使整体功能的发挥更加可靠。

3.2 电网系统稳定运行方面的问题

保证电能的稳定输出很重要，除了运用单一的智能电网和匹配设置相应的模式外，还需要及时检测，实现智能化管理。分布式发电和智能电网技术的融合存在以下问题，因为分布式发电使用的太阳能发电技术，电压复杂，有很多的端口需要管理，因此，要想全面监控，就无法使用单一的监控模式，这一技术的局限性难以改变，对于整个系统的供电稳定会有一定影响，并且容易发生一些供电事故。

3.3 配电网数据传输管理的动态性问题

为使电力管理的统一性得到保障，实现电能的有效监控很重要，这需要动态的监控，即根据系统运行的具体情况进行关于模式的调整。分布式发电和智能电网技术的结合，可能会在光能应用中出现问题，改变了无源放射状电网的性质，使电能的传输率降低，这样就难以保证对配电网数据的管理和传输，对后续的判断与处理造成一定影响。

除此之外，分布式发电和智能电网技术的结合，会使配电网发生结构上的变化，若是电力系统出现了事故，将会对问题的排查造成影响，故障隐患可能是多方面的，比如，在无源放射状电网中，或者在分布式发电技术中，单纯的断电保障无法彻底排解事故，而且会对继电器的保护装置造成影响。

4 分布式发电与智能电网技术的结合探讨

4.1 深入探究两项技术，建设标准化体系

在分布式发电和智能电网技术的结合中，需要对两种技术的各个方面进行分析和探究，包括性能、分布状况等方面的情况，需要结合电力系统的技术参数，使分布式发电技术更好地适应智能电网体系，以方便接入，需要有明确的接入位置以及容量等，可以根据尝试进行动态的调整，做出更具体的配置，并结合实际情况分析，建设出完备的标准化体系建设，使之后的运行更加稳定。

4.2 提高问题意识，加强全过程控制管理

在分布式发电和智能电网技术结合中，存在的问题诸多，有效监控难以落到实处，我们还需要新技术的支持，才能够有效解决运行冲突。需要引入的技术还有许多，以电力电子技术为例，可能通过“即插即用”的技术，解决一部分冲突，提升整体性能。除了运用电力电子技术构建并行电路，快速转换接口，限制短路电流以外，我们还可以运用该技术建构并行电路，使短路电流可以低于额定电流，即使故障发生时，电路系统依然能够平稳而有效。不过，该技术并非完美，如若电力系统有故障发生，会直接影响系统电压和频率的状态，正因如此，该技术难以确保配电系统平稳而高效率地运行。对于解决此问题而设计的功率管理系统，可以在该系统中设置出更多模块，以加强对并行电路体系的控制，可以将其在整个系统中配置到终端环节，以便对全过程效率的监督控制，为系统的安全提供保障。

电压下垂特性调整、电压调整策略制定、电力潮流因子校正都是该技术常用的三种技术模式，为提高电力系统的电压稳定性，避免大部分的偏离，并能有效矫正电力潮流因子，不过，该技术也并非万能，毕竟其对通信管理效果不好，智能电网高级故障管理体系可以解决这个问题，通信功能的作用在于，如果发生供电系统故障，使分布式供电系统能够独立地运行，使整体功能的发挥不受影响。

5 结语

智能电网与分布式发电技术两者的结合，以及在电网系统中的运用，是我们现在和将来都需要探讨的问题。智能电网技术将分布式发电技术的运用效率提升到了一个新的高度。这是我国电网在未来发展的目标和方向。同时，智能电网技术和分布式发电技术不应该分开，两者需要相互依存，相互促进，智能电网技术是分布式发电技术的有力保障，通过两者结合，可以更好地满足我国电网的实际需要。现在，我国无论在智能电网技术的应用上，还是分布式发电技术的应用上，都尚未成熟，我们还有诸多需要攻克的难点，唯有加强重视程度，认真发展科学技术，才能不断提高智能电网和分布式发电技术的安全性和可靠性，才能在不远的将来实现技术的良好运用。