分布式电源在智能电网建设中应用越来越广泛，特别是在分布式电源与传统电网无功优化调度上，对整个电网的电压偏移、有功损耗等具有显著的优势，也对整个配电网用电设备提供了可靠的电源质量。而在新能源技术逐渐发展的今天，分布式电源也需要结合新能源技术的发展需要进行设计，以保证电力网络功能的发挥。但是实际作业环节，新能源的形式较多，而且电网的设计需要兼顾多个方面，所以新能源背景下的分布式电源设计就存在一些难点，一定程度上制约相关作业的落实。此背景下，本文就从新能源技术入手，浅谈其背景下的分布式电源设计，并且深入研究其设计难点，然后针对性地进行解决，保证电网功能。
一、新能源技术概述
新能源技术是指通过利用自然界的可再生资源或高效利用能源，开发可持续发展和环保的能源技术。新能源技术因为不会产生大量的二氧化碳等有害物质，获得了越来越多的关注和应用。现阶段常见的新能源主要有太阳能、风能、水能、生物质能、地热能以及氢能等，这些新能源技术不仅可以有效减少二氧化碳等排放，同时也具有可持续性、环保性和经济性等优点【1】。随着技术的不断进步和发展，这些新能源技术将会更加广泛地应用于各个领域，成为未来的主要能源来源。
图1 分布式电源配网调度
二、分布式电源概述
（一）概念
分布式电源是指将小型发电设备（如太阳能光伏系统、风力发电机等）与消费者负荷相结合，通过接入电力系统为当地供电的一种能源配置方式。
（二）优势
1.增加供电可靠性
分布式电源可以在接入点附近提供电力，减少因输电线路故障或自然灾害导致的停电风险。当主电网发生故障时，分布式电源可以继续为当地用户供电，提高供电可靠性。
2.降低输电损耗
传统的集中式电源需经过较长距离地输电线路输送电能，会产生输电损耗。分布式电源将电能在本地产生，减少了长距离输电过程中的能量损耗，提高了能源利用效率。
3.促进可持续发展
分布式电源主要利用可再生能源，如太阳能、风能等，不仅减少了对传统化石能源的依赖，还降低了温室气体的排放，对环境友好，有助于可持续发展。
4.灵活性和可扩展性
分布式电源系统可根据需求进行灵活地规模调整，可以从单个家庭、商业建筑到整个社区乃至城市范围。随着新的分布式电源设备的增加，系统容量可以相对容易地扩大。
5.参与能源市场
分布式电源系统可以与主电网互动，通过电力交易市场实现能源的买卖。用户可以将多余的电能出售给电力公司或其他用户，也可以从电力公司购买缺少的电能，实现能源的共享和优化利用。
（三）特点
1.高可靠性
由于分布式电源的设备较为分散，一旦主电网发生故障或断电，分布式电源仍然能够为当地用户提供电力。这增加了供电的可靠性和鲁棒性，降低了停电风险。
2.可持续能源利用
分布式电源主要利用可再生能源，如太阳能、风能等。这种能源来源具有可再生性和环保性，在减少碳排放和应对气候变化方面具有重要意义。
3.灵活性和可扩展性
分布式电源系统的规模可以根据实际需求进行灵活调整。它可以从单个家庭或建筑物的小规模系统开始，逐步扩展到社区、商业园区，甚至整个城市范围。这种灵活性使得分布式电源的应用更加可行和可持续。
图2 分布式电源电网调度体系
三、基于新能源技术的分布式电源在电网中的应用
（一）应用在能源供应以及储能平衡方面
新能源背景下，分布式电源可以实现储能的平衡并且保证能源的供应，需要相关人员加强对其的重视。一是实现可再生能源输送，分布式电源可以利用可再生能源（如太阳能、风力等）进行发电，将产生的电能输送到电网中。在可再生能源供应充足的情况下，分布式电源可以通过自身的设备直接为需求客户提供电力支持；二是设计能量储存系统，分布式电源通常与能量储存系统（如电池、超级电容器等）结合使用，以储存过剩的电力供电或在供电不足时进行释放。这种能量储存系统在稳定电力供需过程中发挥着极为关键的作用，能够平衡电力市场，在高峰期储存多余的电能，并在需求增加时释放电能以支持电网稳定运行；三是落实智能电力管理系统，基于新能源技术的分布式电源具有一定的智能化管理能力。这些设备可以通过分布式控制和自动化监控，实现对发电、负荷、储能等设备的实时监测和调节【2】。在此基础上，设计合理地智能电力管理系统，能够有效保障电力供应的稳定性。总的来说，分布式电源与储能系统的结合，可以同时满足能量供应和储能平衡的需要。这种集成能力可提高能源利用率、改善电力供应质量，并最终推动新能源技术的普及和应用效益的提升。
（二）实现配网的优化
分布式电源的设计还可以实现配网优化，实际作业环节，就需要通过以下方式进行设计。一是最大化可再生能源利用，新能源技术如太阳能和风能的分布式电源可以在不同地点自主发电。通过优化配电网，可以将这些分布式电源资源最大化地与负荷需求匹配，实现可再生能源的最高利用率。优化方法可以包括基于预测模型的电力需求预测、分布式电源发电量预测以及在线调度算法等；其次是降低电网损耗，传统中央化发电模式中，电力需求通常需要通过长距离输电线路进行供应，这会导致输电损耗和电压损失。通过引入分布式电源并进行配电网优化，可以减少长距离输电，实现就近供电，从而降低电网损耗，并提高电网效率。然后，分布式电源的引入可以增加电网的鲁棒性和可靠性。通过优化配电网的布局和拓扑结构，可以实现电力的多样化供应路径，减少单点故障风险，并提高电网的可恢复性【3】。此外，配电网优化还可以通过合理的分布式电源配置和监测系统，实现对电网状态的实时监测和响应，提高电网的故障检测和故障隔离能力。这将推动电力系统向智能、高效、可持续地方向发展。
（三）参与电力市场
通过参与电力市场，分布式电源能够将清洁能源转化为电力，实现经济效益。此外，通过竞价等参与市场活动，分布式电源可以获得更高的补贴和激励，促进可再生能源的发展和利用。实际作业环节，分布式电源能够响应电力市场需求的变化，向市场内部提供灵活和稳定的电力服务。优化调度算法、储能系统等技术可以支持分布式电源在市场中扮演更加活跃的角色，从而提高市场效率和稳定性。而且通过参与市场交易，分布式电源可以实现节约成本和降低风险的目的。例如，在负荷高峰期，分布式电源可以通过出售多余电力获得收益；而在负荷低谷期间，分布式电源可以将多余的电力储存起来或降低输出，以避免能源浪费和电网负载不平衡【4】。最后，参与市场还能推动能源转型，参与电力市场可以为分布式电源推出新型业务模式，如虚拟电力厂、能源管理合同等，进一步推动能源转型并促进可持续发展。总之，参与电力市场有助于促进可再生能源的发展和利用，优化电力市场竞争环境，实现全球范围内的可持续发展。
（四）突发事件的响应
基于新能源技术的分布式电源还可以应用在突发事件处理中，现阶段的分布式电源具有以下能力。一是弹性供电能力，分布式电源可以独立运行，不受中央化电源的限制。在突发事件造成传统电网受损或停电的情况下，分布式电源可以提供紧急供电能力，满足当地的电力需求。这可以避免供电中断，提高电力系统的弹性和鲁棒性；二是快速恢复能力，由于分布式电源通常部署在更接近用户的位置，一旦发生突发事件，分布式电源能够更快地恢复供电。相比于长距离输电线路，分布式电源的独立运行减少了对受损电网的依赖，缩短了恢复时间，并提供可靠的临时供电。三是智能调度和管理，新能源技术通常配备智能监测和控制系统。在突发事件中，这些系统可以通过实时监测电网状态、负荷需求和可再生能源发电情况，实现分布式电源的智能调度和优化。这有助于最大化利用可再生能源，并确保供电在紧急情况下的高效运行；四是储能系统的利用，分布式电源通常与储能系统结合使用，如锂离子电池等。这些储能系统可以在突发事件中存储多余的可再生能源，并在需要时释放，以提供持续供电。同时，储能系统还可以提供短期应急电力支持，满足突发事件期间的关键负荷需求；五是灵活供电方案，分布式电源可以根据特定的突发事件需求，采取灵活的供电方案。例如，在自然灾害期间，分布式电源可以通过集中供电重要设施，如医院、消防站等，确保关键场所的供电稳定性和安全性【5】。综上所述，基于新能源技术的分布式电源在突发事件响应中具有弹性供电、快速恢复、智能调度和管理、储能系统利用以及灵活供电方案等优势。这些策略可确保可再生能源供电的可靠性和持续性，提高电力系统对突发事件的抵御能力。
四、结语
满足分布式电源的大规模发展也是建设坚强智能电网的内在动力之一，通过建设坚强智能电网，可以实现各类集中/分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率，促进经济社会的可持续发展。新能源背景下，分布式电源的应用就需要进行深入分析，以保证分布式电源功能的发挥。
参考文献
[1]马世乾,张杰,商敬安等.考虑时序最优潮流的分布式电源优化配置方法[J].电力系统及其自动化学报,2022,34(10):112-119.
[2]周航,姜河,赵琰等.适用于各单元共识交易的电力区块链系统优化调度研究[J].计算机科学,2022,49(S1):771-776.
[3]陈书樑. 考虑新能源不确定性的配电网电压风险评估及无功优化[D].华南理工大学,2022.
[4]白龙.基于新能源技术的分布式电源在电网中的应用[J].山东工业技术,2017(11):149.
[5]谭志华.基于新能源技术的分布式电源在电网中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016,6(02):60-61.