摘要:在经济发展的过程中,资源市场竞争与环保概念的提升使得分布式发电系统逐渐迈入人们的视线中。对于分布式发电(DG)系统的认知与定义的分析也越来越多变。本文主要就分布式发电系统在网损、配电规划、线路与系统维护方面的作用进行诠释,且针对分布式发电网在日后的发展过程进行预期。
关键词:分布式发电功能;电网整体规划;电力发电系统
引言
我国最近几年的整体用电量和电力系统负荷能力在高水平的社会经济发展情况下与日俱增,导致其电力系统越来越不能顺应发展步伐,许多省市、自治区及直辖市再用电方面多多少少都出现停电或拉闸限电的请款。鉴于现阶段我国在能源结构分布方面过于单一、落后,且经济发展过程中造成了严重的环境污染,极其不利于开展可持续性发展的经济路线。此外,大部分国家所使用的集中性发电系统因为其薄弱的环节也经常造成不同程度的能源紧缺、电力资源紧缺,从而导致停电现象多发。为了改善这一窘况,研究人员们推出了分布式发电(Distributed Generation,DG)系统,其主要的优势在于成本低、发电效率高,即环保性与领活动为一体。在日后的发展进程中,分布式发电系统与集中性发电系统相结合的发电模式将成为主流。
1 分布式发电技术
在早期,分布式发电的概念就已经形成,像此前的小水电技术、小火电技术等都在分布式发电的功能范围内,但因其经济效益低、可操作性不强而与人类的生活渐行渐远。
1.1分布式发电的概念
因为各国的国情不同,所以使得分布式发电系统的概念解释呈现多样化的状态。而对于大众来说比较认可的官方概念即为国际大电网委员会(CIGRE)对分布式发电系统的解释:作为未经完全规划或中央统一调整的店里生产手段,分布式发电的发电量一般在5 MW~100 MW”左右,且需要与配电网项链。其在借助容量约为几十千瓦到几十兆瓦的发电装置与达到特定用电人员的需求,其经济化、效率化、环保化的发电特点与传统的集中式发电技术相比,具有可操作性与可持续性的优势。
1.2分布式发电的种类
分布式发电技术不同的研究手段形成了多样化的种类。正常来讲,按照分布式发电的技术类别、一次性能源的利用对象和不同类型的电力系统接口将分布式发电系统划分为太阳能光伏发电模式、小水电发电模式、风力发电模式、微型燃气轮机发电模式、燃料电池发电模式等,而可循环能源与不可循环能源则作为一次性能源使用,在电力系统接口方面可通过与机电是系统直接连接或借助逆变器与系统接口连接的方式形成分布式发电结构。
2 分布式发电对电网的产生的作用
2.1对配电网规划的作用
深入分析配电网的发展趋势一己发展速度,针对其计划内的电能负荷评估成果结合现阶段配电网架的设置模式进行系统的改良,找出电网中的不足之处并制定相应的解决措施,从而使得新型的电力系统能够顺应社会的经济发展需求并为居民创造安全性、高效性的用电环境。
(1)与传统的电网规划手段相比,分布式发电技术让电力系统在运转过程中的负荷评估数据、规划方式和流程的稳定性较弱。许多用户在为配电网进行规划时运用了分布式发电技术从而导致预估的负荷增长数据不精准,规划工作难以开展。虽然分布式发电技术拥有电能消耗低、配电系统构建成本少的优势,但也不是所有系统都适合运运用分布式发电技术的,一旦其出现配置不符的情况,就会出现电能消耗上升、电网可靠性下降,运行成本上升,出现适得其反的局面。
(2)配电系统构架在于分布式发电系统的接触中也会产生相应的变化,致使配电网与大型发电厂及输电环节的紧密型变弱,固有的单一方向店员馈电的特点也随之改变。
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(3)配电网在规划合理的电源结构方面可以借助种类繁多的分布式发电机组和能源类型将各种类的电源进行合理分配,使其发挥最大的利用价值。
2.2对网损产生的影响
配电网中的电力负荷情况将随着分布式发电并网工作的完成而发生相应改变,从而出现网损指数上升或下降的情况。结合电网负荷能力与分布式发电技术功能的高低从而总结出3点;
(1)分布式发电在特定的节点输出的数量小于该负荷节点产生的负荷量
(2)当出现分布式发电在特定负荷节点的输出量大于其负荷量的情况,从而导致分布式发电的整体输出量还是小于系统的整体负荷量的。
(3)当出现分布式发电在特定负荷节点的输出量大于其负荷量的情况,从而导致分布式发电的整体输出量还是大于系统的整体负荷量的。当出现(1)时,采用分布式发电技术会降低配电网中个别线路的消耗;当出现(2)时,采用分布式发电技术会增加配电网中个别线路的消耗;当出现(3)时,如分布式发电的整体发电量不超过2倍的整体符合粮食,那其结果与(2)相符,反之配电网线路消耗上升。
2.3对线路上潮流产生的影响情况
在分析电力运转情况、规划方式及安全评估等方面时可以采用潮流计算的方式,不仅有效,且可靠。发电机和电量负荷在开展潮流计算的过程中普遍视作非线性原件进行配置的,而PV、PQ和平衡节点则是主要的电力系统节点,当然以上三种节点的给定程度和待求水平均有所不同,且潮流的使用方式各式各异。在选用何种节点类型将分布式发电与电网相连上没有明确的定义,需要更深入的研究才能得出。在传统型的辐射状电网潮流走向中,它是借助单项式的手段在电源和用户之间流动,当配电系统使用分布式发电技术后,则电网结构将随之改变,形成两端供电的局面,单向流动方式也发生变化,在变电站母线和各负荷节点中流动,导致电压出现回流等复杂情况。
2.4对系统保护的作用
在传统型的配电网中,其网络是以辐射状单一电源供电形式存在的,无论是电源还是用户,一旦配电网发生故障,其80%都是瞬间性的,而其也拥有高比例的继电保护装置,也同样是依照单一电源辐射状网络构架进行规划的。
2.5对其他方面的影响
电网因为使用分布式发电技术后会产生相应的变化,除此之外,还有其他有待解决的环节。比如、电网因为分布式发电的接入所产生的影响、稳定性能的波动、在需求侧面管理、电网能力水平和有效性的影响等。当分布式发电被视作备用电源时,能使系统供电的稳定性加强,而当分布式发电呈现和电网并联运转的情况时就会减弱系统供电的稳定性。所以在研究分布式发电与电网互联情况和实现分布式发电并网的动态监控等环节,任重而道远。
3 结论
人们在发展经济的过程中也面临着抢夺传统能源的局面,所以发展新型电能资源是形式所趋。人们也借助科学化、合理化的方式将分布式发电运用到电力系统当中,从而使传统型集中性的供电系统可以更安全更可靠,提升电网的稳定性。从未实现保护环境、降低成本、提高效率的目的。就现阶段而言,分布式发电拥有极大地发展潜力,不过传统型的电网并没有配备备用电源,使得电力系统在与分布式发电相连接时不会十分顺利。当我国在发行《可再生能源法》政策受,在锋电能源的研究投入增加,经营的风电场与单机容量也随之增加。作为环保性的可循环能源,开展风能发电是顺应我国能源政策实施的重要举措。不过,风能作为自然资源,稳定性和可控性较弱,且大部分的风电拥有反调峰的特点,且风电场与负荷中心的距离都比较圆,多连接的电网结构不稳固。以西北电网为例,个别风电场在连接110 kV以及220 kV电网后,加强了运转调峰系统功能的困难,是系统的电压质量受到不利的影响,尤其是在使用大规模风电系统时,将阻碍系统安全稳定的运转。所以,在分布式电源与电网相连接的研究工作中,需要投入更多的精力,根据其对配电网所以产生的作用找出有效的解决方案,从而加快我国经济发展的步伐。
作者简介:
荆旭峰;男;1970年11月1日,职称:中级;国家注册监理师总监,研究方向:电力发展。
论文作者:荆旭峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/9
标签:分布式论文; 电网论文; 系统论文; 负荷论文; 节点论文; 技术论文; 负荷量论文; 《电力设备》2018年第6期论文;