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摘要：随着我国自然环境污染的日益严重，大力发展分布式发电技术成为当前世界电力技术发展的主要趋势。分布式发电技术就是为了满足一些特定用户的需求，支持原有配电网运行而设计安装在用户或者附近的小型发电机。由于分布式发电的容量比较小，其在介入配电网系统后会改变配电网的电量大小以及分布等情况，而配电网继电保护装置是保护配电网安全运行的设备，如果改变配电网电量大小等必然会对配电网继电保护装置产生一定的影响。
关键词：分布式发电；配电网；影响
引言：世界性能源危机不仅提高了人们的环保意识而且催生出了新的发电技术。随着新能源发电技术的提高，电力供应的安全性和经济性也会不断提升。目前分布式电源DG（DistributedGeneration）已经成为电力行业的研究热点，本文通过对分布式发电的技术特点以及对配电网规划的影响，对含分布式发电的配电网规划在目标函数的求解中提出新思路。
1新型分布式发电方式
1.1太阳能发电
太阳能光伏发电是目前得到广泛应用的新型能源发电方式。它的发电原理是通过半导体材料所具有的光电效应来将太阳能转化为电能。自然因素会对光伏发电产生比较大的影响，主要是日照强度以及电池结温会对其输出功率造成影响。虽然太阳能发电的方式仍存在成本过高、电能转化率较低等缺点，但是太阳能作为清洁能源，具有设备投入使用后运行成本非常低、发电装置安全性高、建设规模灵活等优点，因此仍是发展前景被一致看好的分布式发电方式。
1.2风力发电
风能具有蕴藏量大、分布范围广、发电成本低、可再生等经济和环保优势。到目前为止，风力发电的技术水平已经得到提升，并且风能发电的规模也在不断扩大。风力发电的形式主要分为离网型和并网型两种。另外，风力发电还可以与其他发电方式同时运行，例如，风力发电与柴油机发电互补。联合发电模式在有效利用资源的同时，还能减低发电成本。我国进行大规模风力发电开发采用的形式主要为并网型风力发电，这种发电形式也是近年来风力发电的主要发展趋势。而离网型的发电形式则主要为无电网地区的居民供给电能。
1.3微型燃气轮机发电
微型燃气轮机的燃料以甲烷、天然气为主，是一种具有操作简单、体积较小、构造简单、使用寿命长、噪音小等特点的小型热力发电机。微型燃气轮机发电是DG在短期内供电规划中供电设备的最佳选择，同时是现在商业竞争力较强且发展比较成熟的DG。微型燃气轮机发电过程通常通过回热式的白朗托循环来完成，将最初产生的高周波交流电通过逆变器来进行转换，最终形成交流电来供给用户使用。另外，微型燃气轮机也存在安装费用高、热能转换功率低等缺点。因此，微型燃气轮机仍没有得到大规模的发展，而是在小范围内结合热电联产技术，来有效利用废弃热能，提高系统的经济性。
2分布式电源对配电网规划的影响
2.1运营管理难度加大
大量增加DG的接入不仅会使配电网的结构发生变化，还会加剧电网公司与DG安装用户以及独立投资商之间的冲突矛盾。由于继电保护、电压调整等问题会使系统的运行受到影响，要确保配电网能够稳定安全运行，就要增加电子设备，同时采取措施使DG能够集成到配电系统中。这一过程的实现不仅要对现有配电系统进行改造，还要将管理配电网的方式由被动转变为主动。同时，根据DG使用能源的多样化，还需将配电网中的能源结构做出调整，并使各种新型能源有效地发挥作用。
2.2问题求解难度增大
从数学角度来看，配电网规划问题的求解实际上是寻找优化问题最佳方案的过程，而规划问题求解的难易程度与维数密切相关。分布式电源的接入，会使发电机节点大量增加，同时使规划问题的求解过程更加复杂，难度增大。配电网的规划年限通常为5～20年，在规定的年限内，一般会假设配电网的负荷是逐年增加的，由于一些新的中、低压节点的大量增加，会导致变电站不断增建。由于规划时需同时考虑几千个节点对配网动态属性进行分析，然后与其维数相关联。而发电机节点的增加，会使规划过程中寻找可以降低建造和维护成本以及电能消耗的最优网络设计方案的难度大大增加。
2.3供电设备利用率降低
由于DG在替代架设线路的同时，增大配电网的供电容量，因此DG的投入使用会降低对配电网的资金投入。同时DG的接入可能会使原有的供电容量处于备用状态，增加成本。用户一般只有在分布式电源不能满足使用需求的时候才会选择从系统购电。因此，当某一区域的供电容量比较大时，分布式电源接入后就足以保障该区域用户的日常使用，而导致原有的供电设备处于低使用率甚至闲置状态，从而使供电企业的投资回报率大大降低。因此，在充分利用DG发电成本低的经济优势的同时，还要兼顾在配电网规划过程中使DG与原有供电容量配合使用的问题。
2.4负荷的预测难度增加
负荷预测作为配网规划的基础，会在分布式电源接入到配网系统后出现的一系列不确定因素而增加难度。通常来说，分布式电源的接入是保障用户的自主需求，而对于配电系统而言，分布式电源接入后使负荷的增长模式出现了变化，造成负荷增长速度的预测难度增加，以及配电系统规划的不确定性增加。另一方面，DG虽然具有低耗能以及降低电网升级改造投资的优点，但是如果不控制DG的发展规模以及接入点的位置，也会造成电能的大量损耗，甚至会导致配电系统中的一些节点电压不稳定，对故障电流的持续时间、电流大小以及方向都会产生影响。除此以外，新型发电能源的DG也会因为其具有的间歇性、不可控性及随机波动性等性质增加对负荷预测的不确定因素。
2.5配电网出现双向潮流
自变电站流向用户的潮流是配电网用来调压的基础。在DG接入配电网后，配电系统的结构由原来的放射状变为多电源，潮流的大小及方向也会随之发生改变，进而引起电力系统中的电压变化。不接入DG的配电网一般采用开环运行的环网结构，潮流的流动方向多为单向。但是DG接入后，双向潮流会使配电网的继电保护以及调压系统受到影响。另外，DG接入使潮流双向流动的问题还会导致配电网过流保护系统的灵敏度降低，甚至通过影响故障电流来改变短路水平，从而降低整个电力系统的安全可靠性。
3含分布式电源的配电网规划问题的求解
配电网规划的目的在于通过对规划期间的负荷预测结果以及现有的网络结构来选择最优系统改造方案。在保障系统的安全性能以及负荷正常增长的条件下，来使配电网的建设以及运行费用达到最低。在数学领域，配电网的规划实际上是求解优化问题。在常规的配网规划的基础上，分布式电源接入的配电网规划还要考虑接入位置以及容量对函数的影响。很多数学上的优化算法，例如以分支定界法以及线性规划法为主要代表的经典优化算法，还有以蚁群算法、遗传算法为代表的启发式优化算法，都可以用于含分布式电源的配电网规划问题的求解。由于启发式算法相比于经典算法，具有计算速度快且精确度高的优点，因此在工程中常用启发算法来求解规划问题。
4结语
随着自然资源的日益紧张，分布式发电在社会生活中的应用越来越广泛，其在弥补电力紧张、保障电力持续运行、降低能源消耗等方面发挥着重要的作用。同时我们也要看到分布式发电对配电网继电保护的影响，因此为保障电力系统的正常工作，需要综合考虑电力系统的使用情况，合理地选择相应的继电保护装置。
参考文献：
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