关键词: 分布式发电;电力系统;综述
引言
随着地球不可再生资源的日益枯竭,传统的发电模式已经不再是将来主流发电技术的理想之选。并且,随着我国城市化进程全面深化,当代社会社会生产自己人们的生活对电力的稳定性和质量要求越来越高,传统的发电模式无法兼顾每一位用电户的需求,在用电高峰期的时候也无法调整电力负荷,电压不稳的情况时有发生,一些偏远山区的供电状况更是差强人意。而分布式发电技术作为实现可持续化发展的技术产物,能够对某一区域内的用户进行专项供电,有效地解决传统供电模式的一些弊端,如停电、电压不稳等现象。此外分布式电站还具有建设维护成本低廉、安全性和可靠性兼顾、对环境破坏小的诸多优点。
1分布式发电的定义
分布式发电(DU)通常用于发电功率从几千瓦到数百兆瓦(也有研究者认为限定范围应当在30~50MW以内)的小型分散式、模块化、可靠性较高以及配置在用户周围的具有较高运转效率的发电单元。分布式发电主要是依靠可再生能源以及清洁能源,来实现发电的一项非常重要的技术。其最主要的优势在于其能够对各种相对较为分散的能源进行聚集,包括本地取用相对较为方便的可再生能源和化石类燃料,故能够较好地实现对能源利用率的有效提升。与此同时,还能够脱离主干电网实现独立运行。
2分布式发电对电力系统的影响
2.1对电能质量的影响
分布式发电所产生的电流接入电路组线路之后。有有些原先的辐射状结构转变为,多电源结构。导致电路中的实际电流会发生一定的变化,使得整个主线路电网稳定电压随之发生改变,原有的电压调节方案显然已经不能对其进行匹配。因此就需要重新对主线路特点进行评估,重新定制新的调压方案,防止分布式电源接入电网以后所产生的一些安全隐患。传统的电力输电网络一般都是一种放射状的结构,这种结构的好处就是为了保证电流保护的经济性以及运行的简单性。分布式电源接入到电力系统配电网络之中改变了这一种结构,就会对机电气保护形式产生较大影响,可能会导致电力系统的继电保护装置失灵,还可能导致电力系统保护出误操作,在馈线附近的故障问题,可能会致使本来并无障碍的馈线出现跳闸的现象。分布式发电技术还会引发谐波问题,因为分布式发电所产生的电能是通过一边去引入电路主线路的,其本身就是一个谐波源,这会给电网代入围绕开关频率附近的谐波分量,引发谐波问题,从而影响到,电能传输的质量。
2.2对继电保护的影响
大多数配电系统结构呈放射状,采用这种结构的主要目的是为了运行的简单性和过电流保护的经济性,当配电网中接入了分布式电源之后,放射状网络将变成遍布电源和用户互联的网络,潮流也不再单向地从变电站母线流向各负荷,因此,分布式发电将对配电网原有的继电保护产生较大的影响:①DG 运行时可能会引起继电保护的失效。DG 产生的故障电流可能会减小流过馈线继电器的电流,从而使继电保护失效。②DG 接入配电网后可能会使继电保护误动作。相邻馈线的故障有可能会使原本没有故障的馈线跳闸。③改变了配电网的故障水平。故障水平提高还是降低取决于运行的分布式电源数量和种类,故障水平的提高要求开关设备的升级,故障水平的降低可能会给过电流保护带来问题。因此,若某配电区域的分布式电源容量很大,而使故障电流产生大幅度的变化,则必须提高其断路器的容量和升级保护装置。
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2.3对主线路系统可靠性的影响
分布式电源接入到主线路电路之中可能会降低电力系统的可靠性,分布式电源不具备低电压击穿能力而且是并网运行。当电路发生故障之时,分布式电源会增加电压的跌落。如果分布式电源不能及时跳闸拖网就会造成非同期重合会引发电器设备的损伤和,保护误操作。分布式作为备用电源时候就可以消除电网的堵塞和负荷。支持系统电压提高电网的安全可靠性。如果此种分布式电源具备低电压击穿能力,那么当电网发生故障之时,分布式电源还可以继续工作,从而起到缓解电压骤降的效果。
2.4自动重合闸问题
自动重合闸是配电网中必备的一项功能措施,主要指瞬时间的电压流通过大,继电保护自动启动跳闸程序,在较短的时间内使电路恢复连接,从而保证城市用电的安全性与稳定性。当电力企业决定使用分布式发电方式进行供电工作时,会导致自动重合闸使用功能发生故障。这主要是因为一旦电路由于短时间内电流及电压过大导致继电保护启动跳闸程序后,分布式发电状态下电路内部的运行系统会出现电压不稳定情况,导致无法实现自动重合闸。
2.5对电力市场的影响
在国家电改的大趋势下,分布式发电的兴起为电力市场的发展提供了更为广阔的机会和平台,为各级用户提供了更多的选择和模式,如电力供应商的选择更为激烈,用户可以选择性价比更高的供应商;分布式发电虽然质量难以保证,但是在特殊行业特殊时间,用户对电能质量的要求可能更低,这就为分布式发电的应用提供了平台;用户可以直接自己发电或者储存电能,摆脱常规电网的各种限制。目前,国内两大电网公司的电力改革重心主要集中在售电端的开发,即建立完善各自的电力售卖平台,这为分布式发电提供了竞争的机会和发展的空间。但是,我们也应该看到,当前模式下,分布式发电无论是规模还是质量上都还不具备独立成网的基础,依附于常规网架或者作为网架的应急补充是分布式发电当前扮演的主要角色。随着电力改革进入深入区,市场、用户均需要分布式发电能够承担更为重要的责任,这不仅是技术层面,也是管理层面、决策层面等多个路线的综合考虑。只有顺应市场,把握电力改革的红利,分布式发电才能创造出更为广泛的机会,才能真正赢得和常规网架公平竞争的机会。
2.6对整个电力行业的影响
分布式发电技术的不断革新对传统的电力市场走向甚至未来的格局会产生深远的影响,因为分布式发电技术的产生也打破了传统的电力行业的垄断。用电户有两个选择,一是还是使用原来的集中式供电网络;二是可以自己建立分布式电源或者是为电力公司有偿提供紧急功率支持的服务。分布式发电也增大了电力行业的竞争,随着我国对电力行业进行改革,使得整个电力行业也开始着手于电力营销工作,整个行业的竞争越来越强,在这种大背景之下,分布式发电模式的兴起对整个电力行业会带来较大的影响,甚至还会引发行业的深刻变革,在不久的将来可能每一个用电客户都可以拥有属于自己的分布式发电设备。
结束语
综上所述,在未来分布式发电将拥有越来越大的市场份额,并将与现有的电力系统结合形成一个高效、灵活的电力系统,提高整个社会的能源利用效率,提高整个供电系统的安全性、稳定性和可靠性。然而,它在电网中的接入也会对电力系统稳定性、电力系统控制和继电保护造成负面影响。这就需要我们进一步加强对分布式发电技术的研究,使之能早日在电力系统中发挥巨大稳定的作用。
参考文献
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论文作者:李佳伟
论文发表刊物:《中国电业》2019年15期
论文发表时间:2019/11/20
标签:分布式论文; 电力系统论文; 电源论文; 电网论文; 故障论文; 电压论文; 电力论文; 《中国电业》2019年15期论文;