浅谈分布式能源

在当今世界，分布式能源 (DER) 在电气系统中的重要性日益增加，因此我们必须了解世界各地的电力分配状况。DER 是一个小型发电单元，独立运行并在配电层连接到电网。配电系统使用多种方式将来自主电网的电力转换为最终用户所需的电压。为此，使用了不同的分配系统配置。

为了了解世界各地不同配电系统的范围，必须对这些系统进行比较。有四种主要的分配系统配置，即径向、环路（环形）、网络和主要选择性。本文将详细讨论分布式能源的未来前景及其与世界上不同配电系统的集成。

什么是 DER？

世界正在经历的电气系统的重大变化是分布式能源资源的快速扩张。它们可以定义为与本地配电系统相连的发电资源或可控负载。它们可以包括太阳能电池板、热电联产厂、电力存储、中小型天然气燃料发电机和可控负载，例如 HVAC 系统和电热水器。这些资源没有传统资源那么大，不足以满足整个地区的需求，但有助于减轻传统发电资源的负担。

配电系统配置

径向

径向配置是最简单的一次配电系统。不同的馈线从变电站径向出来并连接到配电变压器的初级。径向系统的主要缺点是万一发生故障，客户将无法获得动力。由于互连馈线不可用，任何中断都会中断所有消费者，直到修复为止。

环形

环形或环形系统用于克服径向配电系统面临的缺点。在这个系统中，一个环形分配器由一个以上的给料器给料。如果一个馈线出现故障或在维护中，环形分配器仍由其他馈线供电。该系统只是消除了面临中断的情况。此外，环网系统能够在不同的合适点隔离不同的部分。如果任何部分发生任何故障，打开部分隔离器即可轻松隔离和修复该部分。

初级选择性

在该方案中，每个消费者都连接到首选馈线和备用馈线。如果首选馈线出现故障或断电，则开关会断开首选馈线并将消费者与备用馈线连接。

DER 与传统网络的集成

能源需求的不断增长为能源管理领域开辟了新的途径。事实证明，旧的配送系统不足以满足消费者不断增长的需求。除此之外，旧系统无法支持当代消费者探索的多种能源选择。分布式能源资源的增长要求电力输送模型采用不同的方法来适应它们。消费者只是传统电力系统中的最终用户，但现在最终用户不再是也不能被视为系统上的单纯最终用户，他们是被动支付者，对他们消耗的能源进行零控制。

然而，客户 DER 不受公用事业部门的直接控制，这就是为什么提供越来越大的运营挑战，而传统系统缺乏管理消费者拥有的 DER 的能力。为了将 DER 并入电网，需要实时数据，但公用事业部门无法通过配电管理系统 (DMS) 获得 DER 的运行数据。

错误数据的陷阱

为了详细了解数据无效，让我们考虑一个示例来说明它。

X 先生在屋顶安装太阳能电池板，并按照程序要求公用事业提供商将他的系统连接到电网。根据服务提供商的优先级，X 先生的屋顶太阳能系统将在适当的时候连接到电网。操作方面，可以管理上述场景。现在让我们假设 X 先生的一些邻居跟随他的脚步，决定成为活跃的电网伙伴。现在，缺乏数据可见性给公用事业分销商带来了一些重大问题，例如相位不平衡、反向潮流和电压违规。

但是使用相同的旧电力模型除了相位不平衡和反向潮流之外还有其他问题，因为在大多数情况下，风险分析和规划仍在继续，而没有将 DER 保留在网络模型中。此外，DER 所有者的机会被错过，其互动仍然非常有限。

使用 DER 扩展电网

DER 可见性是基本但不是唯一的要求。公用事业提供商需要一种统一的方法来解决客户的规划和未来需求。此外，他们需要牢记 DER 对电网运营的影响。

为了克服这些问题，整个过程需要为拥有DER的消费者带来不同的好处。例如，在天气部分多云、太阳能输出和电压下降超出标准限制的日子里，应在问题发生之前做出响应以纠正问题。

前进之路

为了使这种 DER 模型成功，公用事业公司需要重新访问他们的分配机制。此外，应为 DER 的所有者引入激励措施。因此，越来越多的消费者开始拥有他们的 DER，最终帮助公用事业部门。

审核编辑 黄昊宇