试论分布式发电及其对电力系统的影响分析论文_王焕明

试论分布式发电及其对电力系统的影响分析论文_王焕明

(东莞中电第二热电有限公司 广东东莞 523000)

摘要:近年来我国国民经济的发展逐年加快,与此同时,人们的生活质量和经济条件也得到了很大程度上的提升。社会进步越快,对电力系统的供电要求就越高。由于我国幅员辽阔,占地面积达到了960万平方公里,更是世界人口大国,所以从经济开始有了飞跃和提升之后,市场供电就出现了明显的供不应求问题。我国对电力供应的需求量非常大,而且对供电类型、供电稳定性也有着多样化的需求,为了尽快解决当前市场的电力供应问题,在下文当中,笔者将对分布式发电以及其对电力系统的影响进行研究和分析,尽快完善我国的供电体系,以满足经济发展的要求。

关键词:分布式发电;技术分析;电力系统;影响作用

所谓分布式发电相对于集中式发电技术而言的,其发电设施并不是集中在大型发电站当中,而是根据不同区域的供电需求进行分布,一般来说发电容量比较小,但是能够弥补大型发电厂对局部供电存在的不足,使用灵活,便于随时调整。

一、分布式发电简述

(一)分布式发电技术概念与特点分析

分布式发电是一种比较分散的发电方式,其最大的优势就是能够直接针对电力用户的实际需求进行供电,很大程度上的提高了供电质量。分布式发电一般都是小容量发电,仅为特定区域或者一定区域的电力用户进行供电,供电质量高,稳定性和可靠性也非常强。按照运行模式来划分,分布式供电主要包括孤网模式与并网模式供电两种,所谓孤网指的是由小型的发电设备单独实施供电,自成一套独立的供电系统;反之,并网模式就是联合已有的电力系统共同发电,其目的主要是为了弥补大型供电系统在电力供应准确性和稳定性等方面的不足。分布式发电技术多采用清洁能源,比如风力发电、太阳能发电等等,对环境的损害和对资源的消耗比较低,相对于传统的发电方式而言,更加的环保、生态。

(二)分布式发电的研究现状分析

随着近年来自然资源越发的紧张化,我国对清洁能源和节能减排技术的发展也更加重视。减少对自然资源的消耗,加大对可再生清洁能源的利用力度,不仅维持了经济的可持续发展,更是保护了人类的生存环境,如果能够大力开发分布式发电技术,以此降低电力供应方面的能源资源消耗就能有效的缓解资源紧张问题。但是分布式电源并入运行中的电网,会对电网电压的稳定性造成影响,因此,如何解决分布式电源接入问题以及确定接入容量成为了目前领域内的研究重点。当前,许多学者通过长时间的研究发现了分布式发电电源并入电网前后负荷节点电压的变化,同时得出了接入网发电以及出力运行规律,这对于普及和应用分布式发电技术产生了重大影响。目前,领域内已经提出了一种优化分布式电源配置的方法,其主要基于引入配电网节点边际容量成本低,如果将分布式电源单位容量成本不超过接入点的边际容量成本作为分布式电源计入的判据,就可以很好的解决接入成本问题和接入方式问题。而在分布式发电技术当中,风能发电和光伏发电有着明显的间歇性和随机性,发电稳定性比较低,而且其等效满负荷运行时间比较短,因此,也有一部分学者重点研究了分布式发电的并网技术。

二、典型分布式发电技术研究分析

(一)燃料电池发电技术

燃料电池属于储能装置,其发电原理是通过富氢燃料的电化学

反应把化学能转化为电能,并储存起来,这种工作方式类似于常见的蓄电池,其特点在于能量密度普通的蓄电池更高。燃料电池主要包括电解质、阴极和阳极三个部分,电化学反应则发生在电极与电解质界面,主要目的是将电子转化为离子,电池的阴阳两级通过增加和流失电子产生电流。如果要让燃料电池进行发电,必须要持续不断的向电池中增加催化剂和燃料,维持电池发电,避免供电中断。

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(二)太阳能光伏发电技术

太阳能光伏发电技术主要是利用硅晶等半导体材料,这是一个将太阳能转化为电能的过程,太阳能光伏发电技术发电过程中不需要消耗任何燃料,且技术的适用地区比较广泛,总体来说在全年光照时间比较多的地方应用效果更好。其优势还体现在维护简单、清洁无污染、适应性强等方面。目前,该项技术是现有分布式发电技术当中发展前景比较好的一项。该技术不仅能够将太阳能转化为电能实施发电,在夜间还能储存多余的电能,具有一定的蓄电能力,因此,其运行效率高,能够全天候运行。其缺点在于:光照强度对其发电能力的影响比较严重,稳定性还有待提升;另外,现有的电池材料电能转化能力和效率比较低。上述种种缺陷也制约了太阳能光伏发电技术的应用和推广。

(三)风力发电技术

风力发电技术是一项能够直接将风力转化为电能的技术,该项技术具有太阳能发电技术的优势,相比起来,成本更低,环境效益更好,该项技术也是领域内关注度较高的一项技术。风力发电主要分为离网与并网两种类型,可以根据需求灵活选择。其缺陷在于:受自然风影响较大,并网时很难控制发电功率,难以实现等功率发电;使用范围受到限制,只适合应用在地势较为平坦,且季风类型较多,风力较大的地区;由于发电机组高度高,维护也存在一定的难度。风力发电技术主要是利用风力驱动叶片旋转,从而产生动力,从而将其转为电能,目前此项技术在我国新疆、东北等区域应用比较广泛,在西南山区应用受限。

三、分布式发电对电力系统的影响作用分析

分布式发电虽然有着自身的优势,也能够很好的弥补大型发电系统的不足,但这类技术的应用会对电力系统造成影响,从而降低供电稳定性和质量。其影响作用主要有:

(一)影响电力系统电压

分布式发电系统的接入使得电力系统原有的结构发生了改变,影响了系统结构的可靠性和平衡性,从而导致系统电流大小与方向都发生改变,并最终影响电力系统的电压。此时,电力系统原有的电压调节方案已经不再适应接入分布式发电后的新系统,需要从新进行调整,并提出新的系统电压调节方案。但是,目前领域内对该项目的研究还处于理论和试验阶段,当前还没有比较有效的方法来解决这一问题。未来,如果可以通过科学的方法保证分布式发电接入发电系统后电压的稳定性,就能够避免电网发生高负荷运转,提升供电的安全性和稳定性。

(二)影响系统电能

接入分布式发电之后,需要增加转化器,这必定会对电力系统的电能产生影响,降低发电质量。由于电能传输能力和质量下降,就会导致居民用电出现短路等问题。加之系统的接入已经对电力系统的电压造成影响,更是会对供电质量造成影响。但是在采用大功率电源的条件下,如果整体的用电负荷比较大,分布式发电就可以起到将其电网负荷的作用,维持供电安全,便用电故障的发生。

(三)对待建立市场产生影响

分布式发电技术的使用改变了社会供电的能源结构,一些新能源、清洁能源被更多的投入到电力系统中。分布式发电技术的应用使得电力供电形式和发电能源更加的多样化。且此类供电技术灵活性更强,便于电力企业随时根据供电需求的变化进行调整,提高了供电的针对性和有效性,能够进一步推动电力市场的发展。

结束语

分布式发电技术的应用有效提升了供电的整体质量,但其对电力系统存在一些负面的影响,未来还需加大领域内的研究力度,进一步调节优化发电技术,才能全面体现其优势和作用。

参考文献:

[1]庄慧敏; 巨辉; 肖建.高渗透率逆变型分布式发电对电力系统暂态稳定和电压稳定的影响优先出版[J].电力系统保护与控制,2014(17):263-265.

[2]李建霞.分布式发电与新能源发电对电力系统影响的对比研究优先出版[J].电子技术与软件工程,2014(20):138-139.

[3]雷金勇; 李战鹰; 卢泽汉; 辛焕海; 杨欢.分布式发电技术及其对电力系统影响研究综述[J].南方电网技术,2011(04):182-183.

论文作者:王焕明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/30

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