《分布式发电技术及其对电力系统的影响.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《分布式发电技术及其对电力系统的影响.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、分布式发电技术及其对电力系统的影响 摘 要 本文介绍了分布式电源的概念和分类，并从电能质量的影响、对电压的影响、对配网损耗的影响、对系统爱护的影响方面进行了分析分布式电源对电力系统的影响。并网影响得到更好的解决，将有利于分布式发电更大的发展，不仅可以作为一种重要的补充来充分发挥分布式发电的优点，而且将在能源综合应用上占有特别重要的地位。 关键词 分布式电源；配电网；稳定性；经济性 中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1673-75101（2022）13-0157-02 随着化石能源日渐枯竭，当今世界对节能、环保和可持续发展有了更加理智和长远的相识，世界各国无不大力强调发展新能源及可
2、再生能源技术的重要性。基于新能源及可再生能源分布式发电技术的光伏发电、风力发电、生物质能发电等引起大部分人重视，分布式发电以其投资小、损耗低、发电方式敏捷等优点，在配电网中也得到了广泛应用。然而，分布式电源的接入也给电网带来了一些新的亟待解决的问题，如配电网电能质量问题、配电网损耗问题等。 1 分布式电源应用 分布式发电是指将电力系统以小规模、分散式方式布置在用户旁边，可以独立输出电能的系统。分布式电源的类型包括太阳能发电、风力发电、燃料电池发电和微型燃气轮机发电。 1）太阳能发电。其基本原理是利用太阳能电池基于光生伏特效应将太阳能转化为电能，太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心器件，又称光伏
3、电池。其过程主要分三步：由P、N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的太阳能电池，当太阳光照耀时，N区、P区和空间电荷区汲取肯定能量的光子，产生电子-空穴对；在静电场作用下，电极性相反的光生载流子被分别开，产生光生电动势；若在电池两端接上负载，负载就有光生电流流过，从而获得电功率输出（电能）。 2）一般采纳笼型感应发电机、双馈感应发电机和同步发电机。发电机的选型与风力机的类型以及限制方式干脆相关，对于风机来说，输出的有功功率由风速确定。感应发电机一般是采纳定桨距风力机和恒速恒频限制方式，通常采纳双速型，可提高风电转换效率，亦可采纳双绕组双速型，但更多采纳单绕组双速型。笼型感应发电机或双馈感应
4、发电机一般是采纳变桨距风力机，其中双馈感应发电机或同步发电机一般是采纳变速恒频限制。同步发电机中，一般采纳永磁同步发电机，亦可采纳混合励磁的同步发电机，因为采纳混合励磁的同步发电机可以降低并限制成本，提高系统限制性能。直驱式风力发电机组一般采纳低速永磁同步发电机。 4）微型燃气轮机发电。由微型燃气轮机、数字电力限制器和燃气轮机干脆驱动的内置式高速逆变发电机等部分组成，其中核心设备由回热器、燃烧室等组成的微型燃气轮机。以自然气、汽油、甲烷、柴油为燃料的超小型燃气轮机，采纳回热式循环，其功率在数一百零一千瓦以下，发电效率可达30%，若利用热能、电能易于存储的优点，与大电网相结合，效率可提高到75%
5、。微型燃气轮机具有牢靠性高、尺寸小、维护费用低廉、低燃料消耗率、噪声低、污染排放低等优点，是目前应用较为广泛的一种分布式电源。 2 分布式电源对电力系统的影响 近年来分布式电源的应用越来越广泛，但是分布式电源的引入会对配电网原有的运行限制和爱护等带来诸多方面的影响。因此，必需深化探讨分布式电源与配电网的相互作用机理。分布式电源引入配电网所带来的问题主要包括：对电能质量的影响、对配电网规划的影响、对配网损耗的影响、对系统爱护的影响。 2.1 对电能质量的影响 2.1.1 供电的短暂中断 当分布式电源作为备用电源时，主供电源向备用电源的转移往往不是一种无缝切换，所以仍可能存在极短时间的电力中断。
6、2.1.2 电压调整 电压是电能质量中重要的标准之一，只有电压在规定范围内才能确保电能质量。在分布式电源接入配电网后，将对电压波动起抑制作用，线路上的负荷潮流将会发生改变，电压曲线也将随之改变。为限制分布式电源的接入造成的电压威逼的影响，我国对接入的容量、接入方式、电压等级等都制定了具体的要求。 2.1.3 谐波问题 分布式电源接入配电网，其分布式电源的接入和退出过程由用户来限制，所以均易产生开关频率旁边的谐波重量，也可能由于不同步或是能量缺额、电机绕组的设计等缘由给配电网造成大量的谐波，对电网或者用户造成谐波污染。因此在分布式电源接入配电网时要精确地分析与限制其谐波影响，以确定是否达到电能质
7、量所要求的标准和实行抑制谐波措施等。 2.2 对配电网规划的影响 在分布式电源接入配电网前，必需对其进行规划。在配电网的DG规划中，按决策变量的类型分为单一规划和综合规划。单一规划是在不变更系统馈线和变电站配置的状况下，对DG的安装位置和容量进行优化；综合协调规划是DG与馈线或配电变电站等设备的整体规划，是一种配电网全局优化规划。其中，为了选择正确的决策，必将面临分布式电源的定址、定容问题，给出最优位置和容量，对分布式电源给配电网造成的影响作出精确的评估，使分布式电源不会破坏电网运行的稳定性、牢靠性和经济性。 2.3 对配网损耗的影响 配电网损耗由系统的潮流确定，在接入分布式电源后，整个配电系
8、统的负荷分布将发生改变，继而配电网的潮流也可能由原来的单向流淌变为双向流淌。从国外的探讨来看，分布式电源接入配电网主要正面的效果之一就是削减电网损耗。对于同步发电机接入配电网，有功功率和无功功率可同时向系统输入，可以削减系统损耗并支撑电网电压；对于异步感应式发电机接入配电网，有功功率向系统输入，无功功率从系统汲取，可以削减电网的功率因数。同时，通过潮流计算发觉，异步感应式发电机接入配电网，可能增加配电网损耗。 2.4 对系统爱护的影响 由于传统辐射状配电网的潮流是单向流淌的，且考虑到配电网上大多数的故障是瞬时的，所以传统配电网的爱护设计方案通常是主馈线断路器采纳电流速断爱护和过电流爱护组成的两
9、段式爱护，并配置三相一次重合闸（前加速）装置。 分布式电源接入配电网后，必将给系统爱护带来影响，其影响的大小也将由分布式电源的容量、位置、电源类型来确定。并且接入分布式电源以后将成为一个多电源系统，对要爱护的设备有方向性的要求；配电网必需要加方向性敏感元件；当有大量电源加入时，爱护范围可能延长，爱护失去选择性，而这些都是传统爱护装置不具备的，也是经济不允许的。因此分布式电源接入配电网怎样不会影响原有爱护设备，如何保持爱护装置原有的协调性，都将是面临的新课题。 3 结束语 迄今为止国内在分布式发电的探讨方面比较薄弱，虽然对分布式发电系统的探讨起步比较晚，但近几年的探讨与开发速度特别快，是受到高度
10、重视的技术领域之一。与传统发电方式相比，分布式发电技术有很多无法比拟的优点，它的接入将给我国带来新的挑战并在电力系统中发挥重要的作用。因此必需对分布式电源接入配电网带来的影响进行分析，以改善系统的牢靠性、稳定性及经济性，推动我国经济的快速发展。 参考文献 1丁明，王敏.分布式发电技术J.电力自动化设备，2004，24（7）：31-35. 2徐青山编著.分布式发电与微电网技术M.北京：人民邮电出版社，2022. 3钱科军，袁越.分布式发电技术及其对电力系统的影响J.继电器，2022（13）：25-29. 4温阳东，王欣.分布式发电对配电网继电爱护的影响J.继电器，2022，36（1）：12-14
11、. 5杨文宇，杨旭英，杨俊杰.分布式发电在电力系统中的应用探讨综述J.电网与清洁能，2022，24（2）：39-43. 6李超，王正仕，陈明.可抑制5次谐波的分布式发电系统并网设计J.电网技术，2022，31（15）：66-69. 7杨旭英，段建东，杨文宇.含分布式发电的配电网潮流计算J.电网技术，2022，33（18）：139-143. 8钱科军，袁越.分布式发电对配电网牢靠性的影响探讨J.电网技术，2022，32（11）：74-78. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页