摘要:随着社会经济的快速发展,以及人们生活水平的提高,电力资源在人类生活中发挥着越来越重要的作用,同时不管是在产品的生产中还是在人类的日常生活中,对于电的需求量也越来越大。其次,在能源危机和环境问题的双重压力下,利用清洁能源或可再生能源的分布式发电技术已经在全世界得到了推广,而且随着技术的发展,通过将分布式电源运用于配电网中,进而有可能改变配电网的内部结构,但在这同时分布式电源的接入也会对系统电压的稳定性产生一定的影响。所以本文先介绍了分布式电源在国内外的研究现状,以及它的特点,然后重点阐述了分布式电源接入配电网对系统电压稳定性的影响。
关键词:分布式电源;电压稳定性;影响因素;电力系统
前言:随着国民经济的快速发展,在日常生产生活中,人们的用电量不断的增加,对于电力资源的依赖性也越来越高,无论是生活中的一些家用电器,娱乐生活中的一些电子产品,还是工厂中的大机器生产,这些产品的运转都离不开电力的支持。同时,随着人们电量需求量的增加,国家电网的供电压力也在不断的增大,系统电压的稳定性面临着严峻的挑战。其次,在这个经济快速发展的时代,能源发挥着越来越重要的作用,但是在全球范围内的一些重要能源几乎都是不可再生能源,而且能源量越来越少[1],人类面临着能源稀少和环境污染的双重危机,新型能源的研究一直是国内外学者的研究热点,分布式电源就是在这种情形下诞生了,并且迅速引起了人们的关注。分布式电源在配电网中的使用,以及它接入配电网对系统电压稳定性的影响也是一直被热议的问题。
一、分布式电源的研究现状
(一)国内研究
我国是人口大国,对于电力能源的消耗非常大。找寻新型能源,改善我国现阶段的能源稀少现象是国内学者研究的热点问题之一。所以在分布式能源被发现之后,国家和社会学者对此都非常关注,同时政府颁布了很多有关于分布式能源研究和利用方面的文件。比如《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将分布式供能技术作为与氢能、核能等并列的4项能源领域前沿技术,部委在2011年颁布的《发展天然气分布式能源指导意见》,这一文件中明确指出“十二五”期间我国将建设1000个左右天然气分布式能源项目,2015年前完成天然气分布式能源主要装备研制。除此之外,我国的很多科研机构对于分布式电源的发展也极其重视,投入了大量的人力、物力来研究分布式能源,希望能为我国现阶段的电力问题,提供一些帮助。比如中国科学院工程热物理研究所从事分布式冷热电联供系统研究已经有20多年了,在“十一五”期间对分布式供能专题进行了重点研究,科学院对于分布式电源的研究整体处于国内领先水平,部分研究达到国际先进水平。其次,很多大型电力企业对于分布式电源的发展都非常的关注,并且积极的投入到这一项目中。虽然我国对于分布式能源发电投入了大量的人力和物力,但是目前的分布式能源在电力方面的应用还存在着很多问题。
(二)国外研究
分布式能源是未来世界能源供应的一个重要发展方向,在国际上利用分布式能源发电的国家,以美国、英国走在世界的前列。美国甚至基本上都不需要大型电源和大型的能源设施,同时对于分布式电源的研究比较早,几乎从1978年美国政府就已经开始提倡发展这种新型能源系统,所以美国的分布式电源研究一直走在世界的前列,甚至美国能源部提出要在2020年时通过最大程度地使用具有分布式能源系统,使美国的电能生产和输送系统成为世界上最洁净、最有效、最可靠的系统[2]。其次,英国的分布式电源在过去几十年里也在快速发展,已经在很多大型饭店、休闲中心、医院、机场、商业建筑和购物商城等场所,安装了分布式电源系统。
二、分布式电源的特点
分布式电源装置就是一种特殊的独立电源,它的优势主要在于可以和环境兼容。同时这种电源不再仅是由电力部门拥有,也可以由电力用户或者是第三方所有,因地制宜为电力用户提供一些特殊服务。相较于传统的发电技术,分布式电源系统拥有低污染、使用方便、运行安全、电压稳定等特点,它是建立在自动控制系统、灵活的制造工艺和先进的材料技术之上的一种新型能源生产系统。
(一)环保性能
面对当今世界环境污染越来越严峻的形势,使用新型的清洁环保能源是世界未来经济发展的主要趋势。分布式电源由于具有特殊的运行特点和良好的环保性能而受到国内外电力行业的重视。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它主要是以天然气作为燃料或者是以氢气、太阳能、风能等一些可再生的清洁能源作为原料,这种运行方式减少了不可再生能源的消耗,降低了污染物的排放。其次由于分布式电源可以实现就近供电,就避免了很多远距离高压线的建设[3]以及一些偏远地区的复杂电网建设,这样有利于减少这些电网、电线建设所需的征地面积。
(二)经济性
分布式电源的特点决定了它可以实现就近供电,从而减少了很多高压输电线建设,可以为国家供电局节约大量的资金投入,体现了分布式电源的经济性。同时分布式电源的发电余热可以循环利用,减少了能源的浪费,这对于缓解能源稀缺的危机来说,具有重要意义。
(三)保障电力系统的安全运行
在以往的大型输电系统中,由于路途的遥远,需要使用较长、较复杂的输电线路,输电线的供电压力大,而且不易检修,容易发生电力事故。而分布式电源就有效的解决了这个问题,哪怕当大型电网出现问题时,分布式电源系统仍能正常的运行,不会影响其他区域电力系统的工作,从而提高了电网运行的安全性。
三、分布式电源对系统电压稳定性的影响
将一定容量的分布式电源接入到配电网中,有利于改善现阶段我国电力资源短缺的现象,但同时这也使得配电网运行更加的复杂,不易于控制系统电压的稳定性。而分布式电源对系统电压稳定性的影响主要有以下几个方面:
第一,分布式电源类似一个个小型发电厂,需要将不同类型的发电设备并接在同一电网上,进一步增加了电网的运行复杂性[4],也增加了运行人员在调试过程中的难度,在发生问题时不容易对配电网出现问题的位置进行定位,会延长用户的断电时间,同时电网技术的复杂性增加了有关人员对系统电压的控制和对线路、电网检修的难度,对系统电压的稳定性会产生了一定的影响。
第二,目前我国对于分布式电源的研究并不是很透彻,在实践过程中还存在着很多问题,由于对这一新型能源没有足够的了解,在出现电压稳定性差的问题上,找不到很好的解决措施,这会影响分布式电源在电力行业的发展。
第三,小型分布式电源没有像大型发电厂一样,建有符合电网要求的设备和先进的遥测、遥控设施,同时分布式电源在我国的发展并不成熟,对于很多技术性比较高的操作和设施维护,研究不到位。这些技术的不过关很有可能导致系统在发生事故时,不能及时断开电路,潮流倒送到电网中,对局部电网产生冲击和损害,进而影响到电网系统的安全性和稳定性。
结语:随着人们生活水平的提高和对电力资源需要量的增加,配电网和高压电线的负荷也在不断的增加,同时,分布式能源的发展为电力发展提供了新型能源,但是随着大量的分布式电源接入配电网,这使得配电网的运行过程更加的复杂,影响电压稳定性的因素也越来越多,配电网的电压稳定性面临着新的挑战。
参考文献:
[1]姜程程,李升,韩冬菁.含分布式光伏电源的配电网电压稳定性分析[J].南京工程学院学报(自然科学版)2016,03:39-44
[2]张浪,杨雅兰,梁亚波.分布式电源对配电网静态电压稳定性的影响[J].宁夏电力,2015,01:10-14
[3]李建林,石巍,周春,崔岩.分布式电源技术相关问题的讨论[J].电气应用,2015,09:16-20
[4]胡仁芝.关于对电力系统电压稳定性的分析及技术探究[J].华东科技:学术版,2015,11:231
作者简介:
纪蕾,1982.1,女,山东烟台人,河北工业大学硕士研究生,工程师,单位:国网天津城东供电公司,研究方向:电力技术(分布式电源,电动汽车充电,电力节能,电能替代技术,电力系统)。
张郁静(1984.10-),女,天津人,北华大学工学学位,工程师,单位:国网天津东丽供电公司,研究方向:,电力技术(分布式电源,电动汽车充电,电力节能,电能替代技术,电力系统)。
王小宇,1981.7,男,河北滦县人,江苏大学工学学士,工程师,单位:国网天津东丽供电公司,研究方向:电力技术(分布式电源,电动汽车充电,电力节能,电能替代技术,电力系统)。
论文作者:纪蕾1,张郁静2,王小宇2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签:分布式论文; 电源论文; 能源论文; 电压论文; 稳定性论文; 电力论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第4期论文;