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浅析分布式发电对电力系统分析的影响李棋

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第5期作者：李棋

[导读] 摘要：近年来，我国的电力系统有了很大进展，分布式发电也越来越受到重视。

        晶科电力科技股份有限公司江苏连云港 222000
        摘要：近年来，我国的电力系统有了很大进展，分布式发电也越来越受到重视。本文针对分布式发电技术及分布式发电未来发展进行了简要分析，同时重点研究了分布式发电对电力系统的影响，以期为推动分布式发电的发展做出一些贡献。
        关键词：分布式发电；电力系统；发电技术
        引言
        从可持续发展的视角分析，我国一定要加快电能的循环开发，提高电力能源的利用率，这样才会推动经济的长期、迅速发展。在这样的背景下，智能电网的概念被提出，并且在全国很多地区实现了智能电网系统的建设与推广。新式电网系统的投入使用，需要新的发电模式的支持，进而更好地带动各个行业的运营与发展。分布式发电技术目前已在发达国家得到大量应用，体现出良好的优越性。因此，相关人员需强化分布式发电技术与智能电网的协同发展研究。
        1分布式发电概述
        对比传统集中式供电来讲，分布式发电的设施并非集中于发电站内部，而是基于用户的现实用电需求，在相应的区域或者配电网中直接开展分布式电源安装操作，发电容量通常较少，在几千瓦到几十兆瓦左右，只能够支撑指定用户或者指定区域中用户的用电，也可以作为集中式发电电网的补充，所以，可在充分考量用户实际用电特点及需求的基础上，对分布式用电开展灵活、有针对性的设计，有助于确保发电的效率及稳定性。基于运行模式可将分布式发电氛围并网模式以及孤网模式，后者即为分布式发电自治系统，和其他的电网不相连，发电方式相对更为灵活，可基于需求进行调整；前者主要是通过和现存电力系统并联的方式实现的，具体职能为对电网用电高峰负荷进行有效调节，进而更好的确保电网运行的稳定和安全。
        2常见的分布式发电技术
        2.1风力发电
        风力发电是指直接将风能向电能进行转化的技术，具有成本低、不消耗资源、保护环境等优势，目前在诸多领域均得到了有效应用。一般来说，风力发电的形式有两种，分别是并网型、离网型。由于自然风力给风力发电带来的影响较大，等功率发电难度极高，因此，并网发电被视为风力发电发展的主要趋势，组成并网风力发电站的发电机组通常需要满足大容量的要求，组成发电机组的设备包括发电机、风力机。运行原理如下：通过转动风力驱动桨叶的方式产生动力，再将动力势能向电能进行转化。虽然风力发电的优势十分明显，但也存在没有解决的问题，例如：其一，由于发电机和地面的距离较高，维护工作的难度大幅增加；其二，由于风力发电的平衡性难以得到保证，通常只被用于对电能进行储存等。
        2.2光伏电池发电
        此类技术主要指将太阳能转化为电能的一种技术，基于技术革命以及国家低碳环保概念的影响，太阳能现如今已经成为了一种主流能源，实际开展分布式发电操作的过程中开展的光伏电池发电，具体是依靠多晶硅、单晶硅等半导体材料完成的。光伏电池与白天将太阳能转化为电能，还可以将多余能量加以存储供夜晚应用，使电力的利用率得到了大幅度提升。
        2.3电网系统运行的稳定性
        采用单一的智能电网，且设置与之相适应的运行模式，能够确保电力能源输送的稳定性能；同时，还可对电压、潮流等重要参数进行实时性监控，促进电网的管理的智能化发展。然而，把分布式发电技术与智能电网有机地融合后，因分布式发电技术在光能应用中，会产生较为复杂的发电电能、电压，且管理端口极多，而单一的智能化管理手段难以做到全方位的智能化监控，给电网的稳定运行与处理效果造成不利影响。
        2.4太阳能发电
        由于越来越多的人开始注重绿色环保的理念，太阳能作为主要能源在各个领域得到广泛应用。

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分布式发电应用的太阳能电池通常以单晶硅、多晶硅为依托，实现将太阳能转化为电能的目标，在节能环保方面具有突出作用，能源压力也因此减轻。太阳能是典型的可再生能源，对其加以应用，可以有效缓解废弃物排放带来的环境污染问题，这与可持续发展提出的要求十分契合。具体应用如下：在阳光充足的白天，利用光伏电池完成将太阳能向电能持续转化的工作，以满足用户对电能的需求为前提，储存剩余电能，为晚间用电提供保障。但是，光伏电池较易受到外界因素的影响，例如日照强度、时间等，因此，现阶段光伏电池的太阳能转化率并未达到预期，对其加以应用所取得的实际效用也受到了一定程度上的限制。
        3分布式发电给电力系统分析带来的影响
        3.1对电压的影响
        分布式发电使得电力系统结构发生改变，对电流的方向和大小产生影响，使其产生变化，电压由于电流方向和大小变化的影响产生变化。针对此类状况，需要针对原有调节方案开展优化和改良操作，并设计出具备更高实效性的电压调节计划。分布式电源容量及位置均会对电压的变化产生影响，通过有效开展电压调节操作的方式，可大幅度降低电网负荷点电压提升情况出现的可能性，更好的确保居民用电安全。
        3.2电能质量
        分布式发电产生的电流在接入电路组的线路后，就会由辐射状结构向多电源结构转变，电路中电流的方向、大小也会发生变化，从而影响电网电压的稳定性。此时，原有调节方案已经无法完成匹配的任务，只有重新评估主线路特点，制定调压方案，才能避免由于分布式发电引入配电网导致安全隐患产生的情况。原有电力输电网络的结构通常呈放射状，该结构的优势主要体现在两个方面：（1）使电流保护更加经济；（2）使运行更加简单。将分布式发电引入配电网会导致原有结构被改变，从而给继电器的保护形式带来影响，例如保护装置失灵、误操作等，如果馈线附近出现问题，则会导致无障碍馈线跳闸，电能质量无法得到保障。除此之外，分布式发电可能引发的问题还包括谐波，这是因为分布式发电需要以大量电力电子器件为依托，因此，发电单元可以被视为谐波源，利用逆变器将分布式发电引入配电网会导致开关频率周围存在大量的谐波分量，谐波因此被引入，问题随之出现。当然，需要引起重视的内容还包括发电单元在容量、位置上存在的差异，导致电压出现降低、升高的现象，使稳态电压的分布受到影响等。
        3.3对继电保护的影响
        农村的电力系统结构基本都是呈现放射状的结构，能够保障电流的安全运行，但当分布式电源输送进入电力系统的配电网后，放射状的电力结构经过分布式电源的调制，会变成与常规用户一样的互联网络构造，所以分布式发电会对原本的电力系统配电网安全保障造成重要影响。（1）在DG运用过程中可能会使电力系统的继电安全保护功效失去原来的效果，因为DG在运行时会形成一道故障电流，故障电流会使流经馈线继电器电流大幅减小，进而导致继电安全保护功能失效。（2）DG接到电力系统配电网后，会使电力系统出现误操作的情况。一些特殊情况下，馈线周边发生的故障是出现误跳闸情况。
        结语
        综上所述，分布式发电作为近几年出现的一种发电技术，其作用不仅包括提升发电技术，为发电质量和效率提供保证，还包括降低维修难度，避免发电系统故障导致大面积停电的情况出现，另外，还为人们提供良好的学习、工作和生活环境，并且在无形中提升了电力企业的效益。
        参考文献
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