分布式电源应用若干问题的解决方法

2.2、自由消纳方式下的消纳能力

研究分析表明，做好分布式电源接入规划(如根据分布式电源容量的不同恰当选择接入电压等)，尽量做到“大马拉小车”，则即使不对分布式电源采取任何控制措施，配电网也有比较强的消纳能力。

在不对分布式电源采取任何控制措施的条件下，分布式电源可接入容量必须同时满足3个约束条件(即分布式电源接入配电网引起的最大电压上偏差值与最大电压波动值不越限，以及无分布式电源接入配电网时单纯由负载引起的最大电压下偏差值不越限)，这3条曲线共同围成的阴影部分区域就是不对分布式电源采取任何控制措施的条件下分布式电源的可接入容量范围[11]，见图2。图中，PDG和PL分别表示分布式电源的容量和负荷功率。

2.3、本地控制消纳方式

馈线沿线电压在各个分布式电源的接入点形成一个个电压极值点，因此只要采取本地控制策略，使这些极值点的电压满足电压约束，则一般可使整条馈线的电压满足电压约束要求，这就是本地控制消纳方式具有可行性的理论依据。

由于调节无功功率对电压幅值的调节效果比较明显，而且为了充分利用自然资源提供有功功率和保护分布式电源业主的利益，本地控制宜在保证有功功率的前提下，在剩余容量允许的范围内以调节分布式电源的无功功率为优先，在无功功率调节到剩余容量极限还不能解决电压偏差问题的情况下(或该分布式电源只能提供有功功率)，再对分布式电源的有功功率进行调节。

本地控制策略可以采用模糊控制方法，在电压越限时，根据实时电压信息进行反复调节，直至满足电压约束要求为止(注意，只要满足允许的电压偏差范围即可，而不可追求接近额定电压)。

值得一提的是，对分布式电源进行本地控制，不仅可以提高配电网对分布式电源的消纳能力，而且可以充分利用分布式电源所具有的可以根据需要发出感性无功功率或容性无功功率、并且可以连续调节无功功率输出的特点，实现配电网无功电压控制，解决低电压和过电压问题，由于是利用变流器的剩余容量提供所需的无功功率，因此一般不影响自然资源的利用和有功功率输出。

3、太阳能热水器与城市家庭分布式屋顶光伏比较

光伏发电并非是完美的“绿色能源”，因为光伏电池的制备既是高污染又是高耗能产业，在中国产能严重过剩。

太阳能热水器早已在我国广泛应用，对于1台太阳能热水器，按照容量60L、每天将水温从20℃升高到80℃计算，每天转化的热能正好对应3600kWs，即1kWh(1度电)的能量，将其折合为电能，并考虑到80%的转换效率，则一天可节省电能约1.3度。而一台太阳能热水器的可利用面积大约为1m2，按照现在的技术水平装设100W容量的光伏电池，每天的利用小时数按照3h计算，一天才能发出300Wh，即0.3kWh(0.3度电)电能。

可见，在对太阳能的利用方面，太阳能热水器远比光伏发电效率高。另外，由于电热水器是居民家庭的主要负荷之一，采用太阳能热水器后的节能效果是会比较明显的;而且对于城市家庭而言，其居所大多为高层楼宇，每户拥有的楼顶面积非常有限，安装光伏发电设施远不如安装太阳能热水器，并且在支撑夜间用电的情况下，光伏发电还需要配套储能装置，使其更加不经济[12]。

因此，当前技术水平下，对于城市家庭而言，太阳能热水器可以等效为一个虚拟太阳能发电厂，对于节能减排可以发挥出更加积极的作用。当然，在非居民建筑，如工业企业、商店、学校、写字楼等的楼顶或屋面发展光伏发电，仍具有一定的可行性和应用价值。

4、结语

分布式电源接入配电网后对短路电流、继电保护、配电自动化故障处理、谐波和损耗的影响比较容易应对，对电压偏差和电压波动的影响比较明显，是制约配电网对分布式电源消纳能力的关键因素。

消纳分布式电源有3种策略，只要能够做到“大马拉小车”，自由消纳方式也具有很强的消纳能力，应优先考虑采用;在其不能全面满足要求时宜采用本地控制消纳方式;实在不得已才采用协调控制消纳方式，因为其依赖通信通道会使配电网变得比较脆弱。

对于城市家庭而言，每户屋顶面积较小，且太阳能热水器的效率更高，因此太阳能热水器比屋顶光伏发电更合适，它可以等效为一个虚拟太阳能发电厂，对于节能减排可以发挥出更加积极的作用。