分散式發電技術與智慧電網技術的發展論文
【摘要】隨著社會的不斷髮展，我國對電力能源的需求愈發增長，導致傳統集中式供電的成本、負擔都達到了一個難以承擔的地步，此時為了改善傳統模式的弊端，有相關研究提出了分散式發電技術，並迅速將其與智慧電網技術相互結合，在實際運作當中可見，此項技術的應用效果十分突出，不但改善了傳統的弊端，還提高了供電的穩定性、便捷性。
【關鍵詞】分散式發電技術；智慧電網技術；協同發展
引言
自智慧電網技術的提出以來，我國供電範圍就一直在不斷的增長，此時集中管理模式將不再適用，因此在理論上需要在智慧電網技術當中併入分散式發電技術，以此來優化電力管理工作。但在智慧電網技術與分散式發電技術併入的過程當中，研究者發現了兩個問題，即電網系統的監控和管理存在阻礙，使得兩項技術的併入存在縫隙，為此本文將分析智慧電網技術與分散式發電技術的無縫併入方法，同時探討兩項技術的協同發展趨勢。
1分散式發電技術概述
分散式發電技術是一種靈活性高、經濟成本低、運作有效的電力裝置佈置技術，適用於大規模電力需求條件下，此項技術並不是新型的技術其起源於90年代中期，所以其是一種較為傳統的技術，在以往的應用當中，多數電力單位都會將分散式發電技術應用在風力發電、太陽能發電、燃料電池等發電模式當中，此類發電模式具有發電規模小、靈活度較高的特點，所以時常設立在一些普通住戶附近，以此實現向住戶直接進行供電的目的。而在不斷的發展之下，分散式發電技術也得到了不斷的發展，其完全脫離了最原始的發電模式與電力管理模式，相比之下發展之後的分散式發電技術具有4大優勢，如下文所述：（1）可靠性。因為技術的發展，許多電力裝置的先程序度也在不斷提高，這意味著裝置效能在不斷提高，此時因為分散式發電技術中包含了這些裝置，所以也代表了此項技術的可靠性增長[1]。（2）經濟效益較高。因為裝置效能的提高，所以在進行裝置佈設時，可以裝置之間的距離，以此避免了遠距離電能傳輸造成的線損，有利於電力單位經濟效益[2]。（3）靈活性。靈活性是分散式發電技術原本就具備的特點，其能夠將小型裝置放置在任意位置，即使在電力應急的需求下也可以隨時應用[3]。（4）環保性。結合上文所述可見，分散式發電技術主要應用在風力發電、太陽能發電、燃料電池等模式當中，這些發電模式的發電能源均為高環保價值的能源，因此體現出分散式發電技術的環保性。
2分散式發電技術併入智慧電網之後產生的問題
2.1系統規劃影響
在智慧電網的'應用之下，電力資料的產出量已經達到了一個很“恐怖”的地步，並且在大量資料的交錯之下，資料整體的複雜性也大幅度增長，在此前提下，直接將分散式發電技術併入智慧電網當中，無疑是一種增加資料產出、提高資料複雜性的舉動，在高複雜性的條件下，電網系統規劃預測會受到極大的阻礙。此外，因為分散式發電技術當中包含了多種能源，這些能源的應用方式、應用規模都造成智慧電網系統規劃難度上升。
2.2對電網系統穩定性造成影響
在單一的智慧電網角度上，其配電執行的設定模式為單項模式，在此模式之下對電能配送的潮流、電壓等進行監控管理，此時直接將分散式發電技術併入其中，就導致單項模式發生了改變，例如分散式發電技術中的光能應用，會產生與普通發電電能規模、速率不同的電壓，此時單項模式就需要對這種電能潮流進行處理，而單項模式能效的侷限性決定了其處理結果合理性不足，容易出現電能潮流方向、大小的變動，此時在電力裝置的角度上，就會出現一系列異常，例如短路、斷電等。
2.3配電網實時性的影響
同樣在單一的智慧電網角度上，其本身的電能監控工作是由統一的電力管理組織來完成的，會形成無源放射狀電網模式，管理單位只需要針對此模式進行管控即可，但是當併入分散式發電技術之後，會導致無源放射狀電網發生質變，即如同上述的光能應用問題，就會導致電能傳輸的速率存在差異，此時就無法保障配電網資料傳輸的實時性，此點在電能配送角度上是絕對不可以出現的一項問題，值得相關單位重視。
2.4對繼電器保護裝置的影響
在以往的無源放射狀電網模式之下，當電力配送出現了故障問題，只需要對斷路器進行操作，使此裝置跳開即可進行故障清理，但併入分散式發電技術之後，配電網結構就發生了變化，當出現故障現象時，故障點不單會存在無源放射狀電網的電流，還會存在分散式發電技術當中的電流，此時如果僅對斷路器操作是無法實現故障點斷電的，該現象就體現出繼電器保護裝置的保護效果不足的問題，究其原因就在於分散式發電技術的併入。
3分散式發電技術與智慧電網技術的協同發展分析
3.1分散式發電技術併入智慧電網標準設定
根據相應的規定得知，在分散式發電技術併入智慧電網技術的過程當中，首先需要了解分散式發電技術的分佈狀況以及負荷增長的程度，之後以此為依據對分散式發電技術在智慧電網技術當中的接入位置、接入容量進行適當調整。調整中需要依照相應的標準來開展工作，標準可以依照IEEEP1574內容來進行選擇，本文對IEEEP1574進行了解之後確認，其標準適用於所有低於10MVA的分散式電源入網。
3.2分散式發電技術併入智慧電網控制方法
分散式發電技術併入智慧電網之後會發生一系列的問題，針對問題的特性進行分析可見，其大多數問題都存在難以控制的特性，因此為了保障分散式發電技術在智慧電網當中的合理運作，需要採用相應的控制方法。本文主要介紹了電力電子技術、功率管理系統兩種控制方法，具體如下文所述：（1）電力電子技術。在電力電子技術領域中，一種即插即用的技術受到了廣大使用者的青睞，本文通過前人研究瞭解到，此項技術能夠對分散式發電技術與智慧電網並行進行有效控制，控制側重點在於協調性控制、能量控制。應用當中，首先採用電力電子耦合技術構建並行電路，此電路有兩個顯著的功能特點：①支援介面快速轉換；②限制短路電流。其次，在電力電子耦合並行電路當中，可以始終保持短路電流低於額定電流200%，以此維持電路的穩定性。此外，雖然此項技術的效能良好，但同樣存在一個“致命”的缺陷，即當電力故障發生之後無法恢復系統的電壓與頻率，不利於配電運作。（2）功率管理系統。此管理系統主要是針對上述電力電子耦合並行電路缺陷而設定的，其中包含了許多控制模組，可以針對電力電子耦合並行電路中的無功、有功電力潮流進行控制，因此可以作為電力電子耦合並行電路的終端處理系統。通過實際應用發現，功率管理系統具備3種不同的控制模式，即電壓下垂特性調整、電壓調整策略制定、電力潮流因子校正，因此該管理系統的靈活性也相對較高，可以避免電壓下垂特性出現偏離、電力匯流排合理電壓維持、校正電力潮流因子實現母線無功補償。此外，因為功率管理系統本身不具備通訊功能，所以也存在一定的弊端，對此本文建議電力單位採用相應的優化方法來進行改善，例如智慧電網高階故障管理系統。智慧電網高階故障管理系統能夠在電力發生故障時，通過通訊功能使分散式供電應用轉化為孤島模式，避免了故障的擴散。
4結語
本文主要分析了分散式發電技術與智慧電網技術的協同發展，分析首先對分散式發電技術進行了概述，瞭解了此項技術的應用面以及應用優勢，之後針對分散式發電技術併入智慧電網技術後產生的問題進行分析，瞭解了此兩項技術併入的難度，最終提出了兩者協同發展的方法，主要包括標準設定、控制方法兩個部分。
參考文獻
[1]陳麗麗.智慧電網大資料處理技術現狀與挑戰[J].科技資訊，2017，15（9）：56.
[2]吳朋.智慧電網大資料處理技術現狀與困境[J].電子製作，2016（12x）：73.
