摘要:随着经济和社会的发展,不但人们对电能的需求量有了较大幅度的提高,而且对电能质量、发电是否环保等也提出了更高的要求,而传统的集中式发电由于发电方式灵活度不足,使其无法兼顾每个用户的需求,同时无法可靠地根据电力负荷峰谷的变化进行调整,导致供电不平衡,尤其是在偏远地区,供电情况非常不理想,再加上集中式供电系统本身存在耦合性的缺点,使其一旦局部出现故障就会波及整个供电网络,从而造成较大的经济损失。为弥补这些缺点,分布式发电技术应运而生,其具有发电方式灵活、投资少、环境友好、安全性好等优势,常用来作为集中式发电的有力补充,近年来得到飞速的发展,对电力系统具有较为深远的影响。
关键词:分布式发电;电力系统;影响
一、分布式发电介绍
1.1分布式发电含义
为能够符合某特定范围内用户的用电需求,或者对当前配电网经济运行提供支持,通过分散的方法分布于用户周围,其发小型模块式的独立电源电功率在几千万到五十兆瓦范围内,并符合其运行的环境这种技术即为分布式发电技术。
1.2分布式发电种类
根据发电能源的可再生性来分类,分布式发电包括两种类型:第一种是利用可再生能源DG,我们所知道的风能、太阳能、海洋能和地热能等发电方式都属于这一类;另一种是利用不可再生能源DG,其包含热电联产、微型燃气轮机、内燃机、燃动机等发电方式。
1.3分布式发电优点
分布式发电技术与传统发电方式相比呈现出许多优点,首先,过去必须建设规模较大的发电厂、配电站与变电站才能使用传统的供电系统,但是分布式发电不同,它可以利用可再生能源进行发电,包括风能、水能、太阳能等,也可以利用微型燃气轮机发电,这能够体现出分布式发电具有规模小、投入少、建设时间短、占地面积小等优点;其次,分布式发电经济性更强,分布式电源比传统的电力设施比较来看,与用户的距离更近,通常情况下可以实现直接就近供电,这不仅能够使输配电的损耗大大降低,而且其占用的土地和空间很小,也能够使投资成本得到压缩。除此之外,综合利用率高也是分布式发电系统的优势所在,这远远超过了传统供电模式的综合利用率;再次,电源相对独立是分布式发电系统的一个特点,这能够降低故障发生的频率,使供电系统更加稳定和持久。当有大面积电网出现停电故障时,分布式发电系统由于其设计的特殊性,仍然能够正常工作,使整体供电系统的可靠性大大提升;最后,与传统发电方式相比分布式发电更具有环保性,能够通过对可再生能源的利用来发电,使污染物的排放量降低,并且也能够最大程度减小由于建设高压输电线路而产生的电磁污染。
二、分布式电源对电力系统的影响
跟随着经济大幅度增大的趋势,分布式电源已经慢慢被家喻户晓。但是分布式电源的运用难免会给其他方面造成不可预知的困扰。所以,揣摩好分布式电源和配电网之间相互作用的原理是现如今最重要的措施。分布式电源的运用给配电网造成的主要困扰和急需处理的问题,体现在它对配电网损害、电能的质量以及系统保护的方面的影响上。
2.1对电能质量的影响
2.1.1供电的间歇性中断
如果将分布式电源运用成为一种备用电源时,这时的主供电源转变为备用电源的过程中就会存在漏洞,而且在这段时间段里发生电力突然中断情况的概率非常大。
2.1.2电压调节
电压是用来衡量电能质量标准中最重要的一项,一定范围内的电压是保证电能质量的关键。接入了分布式电源之后。不仅可以对电压波动进行调节,还能改变负荷潮流和电压曲线。为了减轻分布式电源接入后对电压的负面影响,我国围绕接入的方式、容量以及电压等级等方面,制定了一项非常完整的要求。
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2.1.3谐波问题
当配电网接入了分布式电源之后,用户其实能直接控制退出和接入这两个过程。电网和用户所遭受的谐波污染,有可能很大一部分原因是因为能力缺额和电机绕组的设计不相一致。因此,在配电网接入了分布式电源的过程中能认真仔细的对谐波影响进行解剖和掌控,是一件非常至关紧要的事情,这样才能更好的制定抑制谐波的计划,并且还能了解是否已经完成了电能质量所要求的目标。
2.2对配电网规划的影响
其实在配电网接入分布电源之前,对分部电影进行详细的规划是一件必要的事情。就拿DG计划来介绍,依据决策量来进行类型的分化,形成单一和综合两类。综合协调是从全局出发进行优化,是一个整体规划,涉及到馈线、配电变电等相关主要设备。而单一规划则要保持相关设备不变,从而改善DG的安装位置以及在容量上也进行改变。分布式电源的熟悉掌控有利于自己做出正确的决策。为了提升电网运行的真实性、经济性以及平稳度,就必须精准的对分布式电源给配电网带来的影响作出抉择和判定。
2.3对配网损耗的影响
配电网的损耗可以被系统的潮流所影响,分布式电源的接入改变着整个配电系统的负荷分布,紧接着单向流动的配电网潮流可能随时被双向流动所替代。国外的一项研究表明,在接入了分布式电源之后,可以显著的将电网损耗降低。这是因为在接入了分布式电源之后,无功功率和有功功率能够在同一时间段对系统进行功率的输入,这一过程可以大大降低对系统的损耗程度,同时增加了电网电压运行的稳定性,并且,通过潮流计算后发现,配电网在接入异步感应式发电机之后,居然会直接加重对配电网的损耗。
2.4对系统保护的影响
由于配电网上出现的大多数故障的时间点都不是固定的,再加上单向流动的原始辐射状配电网的潮流,并且馈线断路器是利用两段式保护,也就是所谓的电流保护和电流速断保护。因此以配置三相一次重合闸的保护设计理念是原始配电网的主导方向。接入了分布式电源的配电网对系统保护产生了非常强大的、不可磨灭的作用,对该作用的大小取决于分布式电源的容量、位置以及电源的类型。除了对系统保护产生了作用,分布式电源的接入还可以直接推动多电源系统的产生,这也就说明受保护的设备必须和它前进的方向相一致,对于配电网来说,加入方向性敏感元件就必不可少的步骤,这可以和扩大保护范围正正比例函数关系,但是就经济发展而言,缺乏选择性的保护手段以及无法拥有以上有点的原始保护装置,是一定会被淘汰的。所以原有保护设备不会因为分布式电源接入配电网而产生变化,保持保护装置固有有的协调性是我们亟待解决的问题。
结语
到目前为止分布式发电的研究在国内还有待提高改进,虽然在国内分布式发电系统的探究比国外发达国家晚很多,但近几年发展的势头非常的猛,研究与开发速度大大超过预期,国家大力扶持这项技术的发展,分布式发电技术的许多长处是传统发电方式永远也无法达到的,分布式发电的接入意味着我国面临着新的挑战,也是新的机遇,将持续在电力系统扮演重要的角色。由此可见,分布式电源的接入对配电网带来好处数不胜数,有利于提升系统的经济性、稳定性及可靠性,在市场经济条件下拉动我国经济的迅速增长。
参考文献:
[1]王开库,邱帅.浅谈分布式发电对电力系统的影响[C]中国电机工程学会年会.2014.
[2]王家华,张艳杰.分布式发电与微电网技术在电网中的应用[J].云南电业,2010.
作者简介:
张义如,女,汉族,籍贯:山东济宁,职称:助理工程师,研究方向:电力系统,单位:国网新疆电力有限公司伊犁供电公司。
陈孟,男,汉族,籍贯:山东济宁,职称:助理工程师,研究方向:电力系统,单位:国网新疆电力有限公司伊犁供电公司。
王道观,男,汉族,籍贯:山东济宁,职称:助理工程师,研究方向:电力系统,单位:国网新疆电力有限公司伊犁供电公司。
论文作者:张义如,陈孟,王道观
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/3
标签:分布式论文; 电源论文; 配电网论文; 伊犁论文; 系统论文; 电能论文; 电力系统论文; 《电力设备》2018年第30期论文;