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摘要：实现就地能源的开发与利用，减少远距离输电的损耗，一种高效、环保、灵活的新型发电技术――分布式发电（Distributed Generation，DG）成为智能电网中一项重要的组成部分，很快成为电力系统新的研究热点。目前，对分布式电源的研究已经取得了突破性进展，并且在电能生产中所占比重不断增加。分布式电源的广泛应用将对传统的电力系统产生极大的影响，包括配电网的电能质量、系统可靠性、继电保护等方面。通过研究分布式电源对配电网电能质量的影响将更好的指导我们如何充分发挥分布式电源的优势。
关键词：配电网；分布式发电；并网；电能质量
1.引言
按照分布式发电使用的能源是否再生，可以将分布式发电分为两大类。一类是基于可再生能源的分布式发电技术，主要包括：风能发电、太阳能光伏发电、生物质发电、地热能、海洋能、生物质能等发电形式;另一类是使用不可再生能源发电的分布式发电，主要有：内燃机、微型燃气轮机、燃料电池、热电联产等发电形式。
目前几种主要的分布式发电形式及特点：
（1）风能发电
将风能转化为电能的发电技术。风能蕴藏量巨大，可再生，分布广，具有明显的环保效益。且发电成本低，规模效益比较显著。风能发电技术已经发展得较为成熟。风力发电形式有并网型和离网型两种。其中并网型风力发电是大规模开发风电的主要形式，是近年来风电发展的主要趋势。离网型风力发电可以为偏远地区或无电网的地区提供电能。
（2）太阳能发电
目前应用较多的是太阳能光伏发电技术。其原理是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。目前太阳能光伏发电的成本太高，但是光能是取之不尽用之不竭的清洁能源，而且不受地域限制，发电装置安全可靠，规模灵活，其发展前景仍然被广泛看好。
（3）生物质发电
生物质发电是利用生物质，例如：秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物等，直接燃烧将生物质能转化为电能的一种发电方式。它是一种可再生能源发电，其发电成本低，容易控制，环保综合利用效果好。但电能转换的效率低，生物质燃料供给较困难。生物质发电的容量和规模受到限制。
（4）微型燃气轮机发电
以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机发电技术。其发电效率较高，且体积小、质量轻、污染小、运行维护简单。
2.分布式发电的优势
DG技术可用发电的余热来制热、制冷，因此能源得以合理的梯级利用，从而可提高能源的利用效率（达70%～90%），此外还可降低初投资费用和网损。
（1）环保性
因其采用天然气做燃料或以氢气、太阳能、风能为能源，故可以缓解石油、煤等不可再生能源的供给压力，可以减少有害物的排放总量，减轻环保的压力;大量的就近供电减少了大容量远距离高电压输电线的建设，由此不但减少了高压输电线的电磁污染，也减少了高压输电线的征地面积和线路走廊，减少了对线路下树木的砍伐，有利于环保。
（2）能源利用的多样性
分布式发电可利用多种能源，如洁净能源（天然气）、新能源（氢）和可再生能源（风能和太阳能等），并同时为用户提供冷、热、电等多种能源应用方式，因此是解决能源危机和能源安全问题的一种很好的途径。
（3）提高供电可靠性
在建设大型电厂的趋势有增无减之时，电网的急速膨胀对供电的安全与稳定带来很大威胁，一旦电厂和输电干线发生故障将导致大面积停电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆DG采用性能先进的控制设备，开停机方便、操作简单、负荷调节灵活、与大电网配合可大大提高供电可靠性，弥补其安全稳定性方面的不足，在电网崩溃和意外灾害（地震、暴风雪、人为破坏、战争）情况下可维持重要用户的供电。分布式供电还可以优化现有电网的结构，完善大电网分层分区体系，提高大电网稳定性和事故防御能力。
3. 基于新能源技术的分布式电源在电网中的具体应用及其影响
3.1 具体应用
（1）燃料电池发电技术：甲醛、天然气等富含氢的燃料，在与空气中的氧气相互作用下，生成了水，导致氢氧离子发生定向转移，到外电路中，形成了电流，在不燃烧燃料的情况下，通过电化学反应，将燃料内的化学能直接转化为电能。这就是燃料电池的基本工作原理。现阶段，固体电解质燃料电池、聚合电解质膜电池、熔融碳酸岩燃料电池、碱性燃料电池、磷酸型燃料电池等均属于燃料电池，而其中磷酸型燃料电池在电网中的应用更加成熟。（2）风力发电技术：站在能量转换角度加以分析，风力发电机组是由风力机、发电机这两部分组成。其中，在风力机的叶片上，在风速影响下产生了转矩，驱动轮毂的转动，然在齿轮箱的高速轴、联轴器、刹车盘和异步发电机转子相连接下，发电运作。（3）微型燃气轮机技术：实际上，微型燃气轮机的发电效率，只有 30%，但是如果采取热电联产方式，其发电效率将会提高至75%。微型燃气机是一种超小型汽轮机，其燃料包括了甲烷、柴油、天然气以及汽油，并同时具备了质量轻、体积小、发电率高、污染量小、运行维护简单等优点，因此该技术是目前最具有商业竞争价值的一种分布式发电技术。（4）光伏发电技术：将太阳能直接转化成电能，则是光伏发电电源的工作原理。和已有的发电技术相比，光伏电池在电网中的应用并不广泛。系统运行较为随意。然而因为光伏电视是以可再生的太阳能作为原料，其应用前景受到了业界的高度重视。（5）生物质发电技术：生物质来源于物质。首先把生物质转化成能够驱动发电机的能量形式，包括了燃油、酒精以及燃气等，然后采取发电技术进行发电运行。
3.2 应用特点
在使用效率、能源多样化、环境保护、节能等方面来讲，分布式发电具有一定的优越性，且电力市场的日益壮大，使得分布式电源受到了高度关注。在电力系统出现故障的情况下，应用分布式电源，保证紧急供电，为主要用户提供电能，还能够避免电力系统故障的扩大化，提高了电网机动性，改善了电能质量，保证了电力系统的稳定运行。以此同时，还能够节省配电站建设成本，降低输配电成本，降低输电消耗。此外，分布式电源的投资小、建设周期短、占地较小，能够在短期内处理好电力短缺问题，还能够同时提供冷、电、热能；结合用户具体要求，为用户提供温度等级不同的冷气及热量。
3.3 具体影响
（1）明确分布式电源的具体位置以及电源容量是组分布式电源系统的必要前提，在结合客户终端的具体容量要求以及所处的地理位置的基础上，综合分析所有的衡量指标，从而明确分布式电源采取何种发电方式。其分布式电源采取灰色并联、小波分析以及神经网络等技术，其发电容量要求是以满足负荷正常运作情况下所需具体能量为主，同时还能够承受突发事件，构建负荷模型。而分布式电源位置的确定，要求对附近能源、地理环境以及交通运输等因素交易分析，同时还要尽可能降低线路损耗。（2）应用分布式电源所引起的电能质量、运行问题。在应用分布式电源的过程中，配电系统潮流单向模式发生了改变，无法维持电压，造成载调压变压器以及开关电容器等配电网电压调整设备出现了异常反应，进而影响到电能质量以及系统的稳定运行。因此在今后对于分布式电源的应用过程中，应加大对电能质量及系统运行问题的研究力度。
4.结束语
随着分布式发电技术水平的提高、各种分布式电源设备性能的不断改进和效率的不断提高，分布式发电的成本也在不断降低，分布式发电的应用范围将不断扩大。目前，这种电源在我国仅占极小比例，但可以预计未来的若干年内，分布式电源不仅可以作为集中式发电的一种重要的补充，还将在能源综合利用上占有十分重要的地位。因此解决分布式发电主若干主要问题，使分布式发电（电源）系统将获得迅速发展，是一首要任务。
参考文献
[1]肖鑫鑫，刘东.分布式供能系统接入电网模型研究综述[J].华东电力，2008（2）.
[2]王彤，兰森林.分布式发电对配电网的影响[J].华东电力，2010（7）.
[3]何伟.分布式发电及新型配电网的发展[J].江西电力职业技术学院学报，2005（3）.
论文作者:程涛,郭建豪,许晓明,窦王会
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/12
标签：分布式论文; 电能论文; 电源论文; 电网论文; 技术论文; 能源论文; 风能论文; 《电力设备》2017年第4期论文;